Climate change is a present and complex problem that is already causing a strong impact on the environment due to the increasing of some climatic factors, leading to the disruption of ecosystems. The theory that climate change has helped to increase the average intensity of tropical cyclones is now well known: the rise in global average temperatures causes an increase in sea surface temperature which in turn increases the amount of moisture in the air and causes, causing the increase of wind power. The Caribbean region has been hit most frequently by hurricanes with increasing intensity in recent times The cyclons that hit the Caribbean in 2017 were among the most intense and ruinous ever recorded in the region. The fragility and vulnerability of many developing nations has led to the inability to cope with the economic and social costs caused by these catastrophic natural events, so much so that many services and facilities are still condemned even after three years from then. For these reasons we decided to develop our thesis project in the nation of Antigua and Barbuda (AG) and specifically in Codrington, the only urban center of the small island of Barbuda (AG), with the aim of providing the local community with an instrument to better face future disasters. The project “Cutouts - a Resilience Hub for the Caribbean island of Barbuda” was born from the desire to develop an aggregation center for the city of Codrington, with the main aim of creating a new point of reference for the everyday life of the population and at the same time being a center of assistance and shelter during emergencies. In addition to being a “physical object”, the hub also becomes a means and source of job opportunities - given the numerous activities carried out within it - and training for community resilience, emergency management, climate change mitigation and social equity. The architectural proposal is born from the attention to genius loci and the adoption of passive climate mitigation strategies. The definition of the orientation and shape of the building has also been evaluated following lighting and energy analysis so as to maximize the contribution of natural light inside the rooms and minimize the use of systems necessary to ensure comfort indoor thermal. To cope with the tropical heat, architectural solutions have been developed that are consistent with the design context, allowing to guarantee thermal comfort not only inside the buildings but also in the open environments surrounding the buildings. Cutouts also addresses another current issue: environmental sustainability. Referring to the model of production and consumption of the circular economy that allows to extend the life cycle of products, helping to reduce waste to a minimum we have tried to innovate and make more sustainable a material of the construction tradition. During the experimental laboratory activity we studied a cement conglomerate in which a percentage of cement was replaced with recycled Kraft paper fibres. Starting from the experimental results of the mixture having the 10% of paper compared to the cement mass, we then studied the operation of a sandwich panel consisting of an diatomite core and two concrete skin layers with paper fibers. The study of these panels was born as a response to the two main problems related to hurricanes: the uncovering and damage created by flying debris. The application of these panels in roof and facade reduces the probability of uncovering and damage caused by the impact of debris on the wall surface.

Il cambiamento climatico è un problema sempre più attuale e complesso che sta già provocando impatti e fenomeni di frequenza e intensità crescente, con conseguente sconvolgimento degli ecosistemi. La teoria secondo cui il cambiamento climatico ha contribuito ad aumentare l’intensità media dei cicloni tropicali è ormai assodata: l’innalzamento delle temperature medie globali provoca l’aumento della temperatura superficiale marina che, a sua volta, incrementando l’apporto di umidità nell’aria, causa un aumento di potenza dei venti. La regione Caraibica negli ultimi decenni è stata colpita con maggiore frequenza da uragani con intensità in aumento. I fenomeni ciclonici che si sono abbattuti sui Caraibi nel 2017 sono stati tra i più intensi e rovinosi mai registrati nella regione. La fragilità e la vulnerabilità di molte nazioni in via di sviluppo ha determinato l’incapacità di far fronte ai costi economici e sociali provocati da questi eventi naturali catastrofici tanto che a distanza di 3 anni molti servizi e strutture risultano ancora inagibili. Per tali ragioni, abbiamo deciso di sviluppare il nostro progetto di tesi nella nazione di Antigua e Barbuda (AG) e nello specifico a Codrington, unico centro urbano della piccola isola di Barbuda (AG), con l’obiettivo di fornire alla comunità locale uno strumento per fronteggiare meglio le calamità future. Il progetto “Cutouts - un Resilience Hub per l’isola Caraibica di Barbuda” nasce dalla volontà di sviluppare un centro di aggregazione per la città di Codrington, con il principale scopo di creare un nuovo punto di riferimento per la quotidianeità della popolazione e al contempo essere un centro di assistenza e riparo durante le emergenze. Oltre ad essere un “oggetto fisico”, l’hub diventa anche mezzo e fonte di opportunità lavorative - date le numerose attività svolte al suo interno - e formazione per la resilienza della comunità, la gestione delle emergenze, la mitigazione dei cambiamenti climatici e l’equità sociale. La proposta architettonica nasce dall’attenzione al genius loci e dall’adozione di strategie passive di mitigazione climatica. La definizione dell’orientamento e della forma dell’edificio è anche stata valutata in seguito ad analisi illuminotecniche ed energetiche così da massimizzare l’apporto di luce naturale all’interno degli ambienti e minimizzare l’uso di impianti necessari per garantire il comfort termico degli ambienti interni. Per far fronte al caldo tropicale sono state sviluppate soluzioni architettoniche coerenti al contesto progettuale che consentissero di garantire il comfort termico non solo all’interno degli edifici ma anche degli ambienti aperti limitrofi agli edifici. Cutouts affronta anche un’altra tematica attuale: la sostenibilità ambientale. Facendo riferimento al modello di produzione e consumo dell’economia circolare che permette di estendere il ciclo di vita dei prodotti, contribuendo a ridurre i rifiuti al minimo abbiamo cercato di innovare e rendere maggiormente sostenibile un materiale della tradizione costruttiva. Durante l’attività sperimentale di laboratorio abbiamo studiato un conglomerato cementizio in cui una percentuale di cemento è stata sostituita con fibre di carta Kraft riciclata. A partire dai risultati sperimentali della miscela avente il 10% di carta rispetto la massa di cemento, abbiamo poi studiato il funzionamento di un pannello sandwich costituito da un core in diatomite e due skin layers in calcestruzzo con fibre di carta. Lo studio di questi pannelli nasce come risposta alle due problematiche principali legate agli uragani: lo scoperchiamento e i danni creati dai flying debris. L’applicazione di questi pannelli in copertura e in facciata riduce la probabilità di scoperchiamento e di danni causati dall’impatto dei detriti sulla superficie muraria.

CutOuts : un resilience hub per l'isola caraibica di Barbuda

Cassia, Fabiana;Borghi, Andrea Angelo
2022/2023

Abstract

Climate change is a present and complex problem that is already causing a strong impact on the environment due to the increasing of some climatic factors, leading to the disruption of ecosystems. The theory that climate change has helped to increase the average intensity of tropical cyclones is now well known: the rise in global average temperatures causes an increase in sea surface temperature which in turn increases the amount of moisture in the air and causes, causing the increase of wind power. The Caribbean region has been hit most frequently by hurricanes with increasing intensity in recent times The cyclons that hit the Caribbean in 2017 were among the most intense and ruinous ever recorded in the region. The fragility and vulnerability of many developing nations has led to the inability to cope with the economic and social costs caused by these catastrophic natural events, so much so that many services and facilities are still condemned even after three years from then. For these reasons we decided to develop our thesis project in the nation of Antigua and Barbuda (AG) and specifically in Codrington, the only urban center of the small island of Barbuda (AG), with the aim of providing the local community with an instrument to better face future disasters. The project “Cutouts - a Resilience Hub for the Caribbean island of Barbuda” was born from the desire to develop an aggregation center for the city of Codrington, with the main aim of creating a new point of reference for the everyday life of the population and at the same time being a center of assistance and shelter during emergencies. In addition to being a “physical object”, the hub also becomes a means and source of job opportunities - given the numerous activities carried out within it - and training for community resilience, emergency management, climate change mitigation and social equity. The architectural proposal is born from the attention to genius loci and the adoption of passive climate mitigation strategies. The definition of the orientation and shape of the building has also been evaluated following lighting and energy analysis so as to maximize the contribution of natural light inside the rooms and minimize the use of systems necessary to ensure comfort indoor thermal. To cope with the tropical heat, architectural solutions have been developed that are consistent with the design context, allowing to guarantee thermal comfort not only inside the buildings but also in the open environments surrounding the buildings. Cutouts also addresses another current issue: environmental sustainability. Referring to the model of production and consumption of the circular economy that allows to extend the life cycle of products, helping to reduce waste to a minimum we have tried to innovate and make more sustainable a material of the construction tradition. During the experimental laboratory activity we studied a cement conglomerate in which a percentage of cement was replaced with recycled Kraft paper fibres. Starting from the experimental results of the mixture having the 10% of paper compared to the cement mass, we then studied the operation of a sandwich panel consisting of an diatomite core and two concrete skin layers with paper fibers. The study of these panels was born as a response to the two main problems related to hurricanes: the uncovering and damage created by flying debris. The application of these panels in roof and facade reduces the probability of uncovering and damage caused by the impact of debris on the wall surface.
COLOMBO , MATTEO
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
19-lug-2023
2022/2023
Il cambiamento climatico è un problema sempre più attuale e complesso che sta già provocando impatti e fenomeni di frequenza e intensità crescente, con conseguente sconvolgimento degli ecosistemi. La teoria secondo cui il cambiamento climatico ha contribuito ad aumentare l’intensità media dei cicloni tropicali è ormai assodata: l’innalzamento delle temperature medie globali provoca l’aumento della temperatura superficiale marina che, a sua volta, incrementando l’apporto di umidità nell’aria, causa un aumento di potenza dei venti. La regione Caraibica negli ultimi decenni è stata colpita con maggiore frequenza da uragani con intensità in aumento. I fenomeni ciclonici che si sono abbattuti sui Caraibi nel 2017 sono stati tra i più intensi e rovinosi mai registrati nella regione. La fragilità e la vulnerabilità di molte nazioni in via di sviluppo ha determinato l’incapacità di far fronte ai costi economici e sociali provocati da questi eventi naturali catastrofici tanto che a distanza di 3 anni molti servizi e strutture risultano ancora inagibili. Per tali ragioni, abbiamo deciso di sviluppare il nostro progetto di tesi nella nazione di Antigua e Barbuda (AG) e nello specifico a Codrington, unico centro urbano della piccola isola di Barbuda (AG), con l’obiettivo di fornire alla comunità locale uno strumento per fronteggiare meglio le calamità future. Il progetto “Cutouts - un Resilience Hub per l’isola Caraibica di Barbuda” nasce dalla volontà di sviluppare un centro di aggregazione per la città di Codrington, con il principale scopo di creare un nuovo punto di riferimento per la quotidianeità della popolazione e al contempo essere un centro di assistenza e riparo durante le emergenze. Oltre ad essere un “oggetto fisico”, l’hub diventa anche mezzo e fonte di opportunità lavorative - date le numerose attività svolte al suo interno - e formazione per la resilienza della comunità, la gestione delle emergenze, la mitigazione dei cambiamenti climatici e l’equità sociale. La proposta architettonica nasce dall’attenzione al genius loci e dall’adozione di strategie passive di mitigazione climatica. La definizione dell’orientamento e della forma dell’edificio è anche stata valutata in seguito ad analisi illuminotecniche ed energetiche così da massimizzare l’apporto di luce naturale all’interno degli ambienti e minimizzare l’uso di impianti necessari per garantire il comfort termico degli ambienti interni. Per far fronte al caldo tropicale sono state sviluppate soluzioni architettoniche coerenti al contesto progettuale che consentissero di garantire il comfort termico non solo all’interno degli edifici ma anche degli ambienti aperti limitrofi agli edifici. Cutouts affronta anche un’altra tematica attuale: la sostenibilità ambientale. Facendo riferimento al modello di produzione e consumo dell’economia circolare che permette di estendere il ciclo di vita dei prodotti, contribuendo a ridurre i rifiuti al minimo abbiamo cercato di innovare e rendere maggiormente sostenibile un materiale della tradizione costruttiva. Durante l’attività sperimentale di laboratorio abbiamo studiato un conglomerato cementizio in cui una percentuale di cemento è stata sostituita con fibre di carta Kraft riciclata. A partire dai risultati sperimentali della miscela avente il 10% di carta rispetto la massa di cemento, abbiamo poi studiato il funzionamento di un pannello sandwich costituito da un core in diatomite e due skin layers in calcestruzzo con fibre di carta. Lo studio di questi pannelli nasce come risposta alle due problematiche principali legate agli uragani: lo scoperchiamento e i danni creati dai flying debris. L’applicazione di questi pannelli in copertura e in facciata riduce la probabilità di scoperchiamento e di danni causati dall’impatto dei detriti sulla superficie muraria.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/208937