Snake fitting : come mutano gli edifici : second skin insulation system

Growing awareness regarding the climate crisis and the need to reduce greenhouse gas emissions, in relation to the responsibilities of a contemporary architect and the existing building stock, are driving interest in innovative solutions for building energy upgrading and efficiency. Buildings, in fact, account for a significant share of global energy consumption and CO2 emissions, especially in a country such as Italy, whose historical heritage needs a vast, yet latent, demand for energy retrofitting of envelopes amounting to more than 100 million m2/year for the next decade. This thesis aims to investigate and apply a new building thermal insulation system that will contribute to the transformation of the way buildings are conceived, designed, and upgraded that, over time, need to evolve, adapt, and change in relation to new energy, environmental, social, and comfort needs: Second Skin insulation System (SSiS). A product of industrialized, serialized and automated prefabrication, Industry 4.0,which has enabled the establishment of a start-up, a spin-off of the Milan Polytechnic. Consisting of prefabricated, self-supporting, modular and reversible shells, made in a short time, of infinite shapes and free of waste, within which window frames and surface finishes are integrated. Capable of bridging the geometric inhomogeneities present in the façade, whether due to fixtures, water runoff systems, or more simply decorations, moldings or bas-reliefs, Second Skin insulation System makes it possible to propose a façade system that is verisimilar to the existing elevation, or design different types of it. In addition, the same technology can also be used in new buildings with a frame structure, made of reinforced concrete, steel or wood, as a prefabricated element intended for the realization of fronts of various shapes. An innovative system of thermal insulation of building envelopes that will allow to adapt to different types of buildings, and overcome the limitations of traditional solutions that rely primarily on the use of skilled labor, which is entrusted with the entire execution process, resulting in far greater operating costs, compared to the capital invested in the material. The current research and development phase of Second Skin insulation System is based on the analysis and study of production systems used in the industrial construction sector, using tools that are already available but not yet fully integrated as a single system. In order to fully understand the architectural potential offered by the new thermal insulation technology, this thesis lays out the application of a first practical development strategy, following the directives of a call for tenders, published in September 2022, pertaining to the renovation and energy efficiency for the lot in Via Bolla in the Gallaratese district, owned by the Azienda Lombarda per l'Edilizia Residenziale (ALER).

La crescente consapevolezza riguardo alla crisi climatica e alla necessità di ridurre le emissioni di gas serra, in relazione alle responsabilità di un architetto contemporaneo e al patrimonio edilizio esistente, spingono l'interesse verso soluzioni innovative per la riqualificazione e l'efficientamento energetico degli edifici. I fabbricati, infatti, rappresentano una quota significativa dei consumi energetici globali e delle emissioni di CO2, soprattutto in un paese come l’Italia, il quale patrimonio storico necessita di una vasta, quanto latente, richiesta di riqualificazione energetica degli involucri pari a oltre 100 milioni di m2/anno per la prossima decade. La presente tesi si propone di indagare ed applicare un nuovo sistema di isolamento termico degli edifici, che contribuirà alla trasformazione del modo in cui vengono concepiti, progettati, e riqualificati gli immobili che, nel corso del tempo, necessitano di evolversi, adattarsi e mutare in relazione alle nuove esigenze energetiche, ambientali, sociali e di comfort: Second Skin insulation System (SSiS). Un prodotto di prefabbricazione industrializzata, serializzata ed automatizzata, industria 4.0,che ha consentito la costituzione di una start-up, spin-off del Politecnico di Milano. Costituito da scocche prefabbricate, autoportanti, modulari e reversibili, realizzati in tempi brevi, di infinite forme e privi di scarti, all’interno delle quali vengono integrati i serramenti e le finiture superficiali. In grado di colmare le disomogeneità geometriche presenti in facciata, dovute agli impianti, i sistemi di deflusso delle acque, o più semplicemente ai decori, alle modanature o bassorilievi, Second Skin insulation System permette di proporre un sistema di facciata verosimile al prospetto esistente, o progettarne tipologie differenti. In aggiunta, la medesima tecnologia può altresì essere impiegata nelle nuove costruzioni con struttura a telaio, realizzate in calcestruzzo armato, acciaio o legno, come un elemento prefabbricato destinato alla realizzazione di fronti di svariate forme. Un innovativo sistema di isolamento termico degli involucri edilizi che permetterà di adattarsi a diverse tipologie di edifici, e di superare le limitazioni delle soluzioni tradizionali che si basano principalmente sull’impiego di manodopera specializzata, a cui viene affidato l'intero processo esecutivo, comportando costi operativi di gran lunga maggiori, rispetto al capitale investito per il materiale. La fase di ricerca e sviluppo attuale di Second Skin insulation System si basa sull'analisi e lo studio di sistemi di produzione impiegati nel settore edilizio industriale, utilizzando strumenti già disponibili, ma non ancora completamente integrati come un unico sistema. Al fine di comprendere appieno le potenzialità architettoniche offerte dalla nuova tecnologia di isolamento termico, la presente tesi espone l’applicazione di una prima strategia di sviluppo pratico, seguendo le direttive di un bando, pubblicato a settembre 2022, inerente alla ristrutturazione e l’efficientamento energetico per il lotto di via Bolla nel quartiere Gallaratese, di proprietà dell'Azienda Lombarda per l'Edilizia Residenziale (ALER).