Riassetto energetico e strutturale di un edificio industriale nell'ambito di una ricucitura dell'area produttiva al contesto urbano

In recent years, the building sector is experiencing a transition from a careless consumption of the soil, to the redevelopment of the existing urban fabric. Hence, the aim of this thesis will be to deal with this trend reversal, considering the engineering and the economic feasibility. The focus has been placed on industrial halls, category of building still much neglected, but, at the same time, widespread on the territory. Focusing on an existing reality, the one of the municipality of Inzago (MI), the first objective was to mend the rift that divides the industrial sector from the rest of the urban context: the redesign of an area that runs along the bank of a canal Martesana, led to the creation of a park for sports and leisure, enjoyed by all the citizens, that provides the missing services to the adjacent production area. The analysis field was therefore restricted to a specific company of that industrial district: from the study of the status quo, the structural and energetic issues have been developed and deepened, and finally translated into results based on a comparative approach, never-way only, in order to test the goodness of the various proposals, quantifying the advantages and the disadvantages, both from an engineering point of view and from an economical one. As regards the structural part, following the results of the static and seismic tests conducted on all of the structural elements, several alternative scenarios have been designed for the consolidation of the existing structure. It has been studied a global lightening of the structure, the beam retrofitting through carbon fibre fabrics, the introduction of bracing systems to avoid a wide structural strengthening of the column, and, finally, the increase of column resistance due to a HPFRC cladding, compared with a CFRP confinement system. Each of these alternatives was evaluated for several confidence factors and quantified in economic terms to arrive at the most cost-effective retrofitting project. To make sustainable the interventions on the structure, without weighing on the economic resources of the client, an energy audit of the establishment has been done, both in the production process and in the building envelope, in order to measure waste and analyze the benefits related to a project for energy efficiency. The reading of the energy bills has enabled to identify the variables involved, and, through a specific instrumentation, it was possible to evaluate the energy flows and consumption in the company. Following the same comparative approach, several intervention scenarios have been designed; for each alternative was then drafted a business plan, based on initial costs and revenues in the following 25 years. Finally, summarizing the charges related to the structural interventions, and the costs and revenues associated to the energetic ones, it was possible to evaluate the economic feasibility of the redevelopment of the building, with the awareness that, on the one hand, the results may not be replicable on all existing industrial buildings, but, on the other hand, the approach and the method adopted could be a useful starting point for works in this direction.

Il settore edile sta assistendo in questi anni al passaggio da un consumo incauto del suolo, verso la sempre più consistente riqualificazione del tessuto urbano esistente. Obiettivo di questa tesi vuole essere quello di confrontarsi con questa inversione di tendenza, valutandone sia l’ingegnerizzazione sia la fattibilità economica. L’attenzione è stata posta sul costruito industriale, tipologia edilizia ancora molto trascurata, ma, al contempo, tra le più presenti sul territorio. Concentrandosi su una realtà esistente, quella del comune di Inzago (MI), primo obiettivo è stato quello di ricucire la frattura urbana che divide le aree industriali dal restante contesto urbano: la riprogettazione di un’area, che si sviluppa lungo una sponda del naviglio Martesana, ha portato alla realizzazione di un parco attrezzato per lo sport e il tempo libero, fruibile dalla cittadinanza, oltre che di servizio per l’adiacente area produttiva. Il campo di analisi è stato quindi ristretto a un’azienda del suddetto polo industriale: a partire dallo studio dello stato di fatto, sono stati sviluppati e approfonditi gli aspetti strutturali ed energetici, tradotti poi in risultati fondati su un approccio comparativo, mai a senso unico, al fine di testare la bontà delle diverse proposte, quantificandone i vantaggi e gli svantaggi, sia dal punto di vista ingegneristico che economico. Per quanto concerne la parte strutturale, in seguito ai risultati delle verifiche statiche e sismiche condotte sulla totalità degli elementi strutturali, sono stati progettati diversi scenari alternativi per il consolidamento della struttura esistente. E’ stato studiato un alleggerimento complessivo della struttura, il rinforzo delle travi tramite tessuti in fibre di carbonio, l’introduzione di controventi, e, infine, i benefici apportati ai pilastri da un’incamiciatura in HPFRC, a confronto con un confinamento in tessuto in CFRP. Ognuna delle suddette alternative è stata valutata per diversi fattori di confidenza e quantificata a livello economico per arrivare al progetto dell’intervento più vantaggioso. Per rendere sostenibili gli interventi sulla struttura, senza pesare sulle risorse economiche della committenza, è stata approntata una diagnosi energetica dell’azienda, sia del processo produttivo che dell’involucro, finalizzata alla misurazione degli sprechi e all’analisi dei vantaggi legati a un progetto di efficientamento energetico. La lettura delle fatture energetiche ha consentito di comprendere le grandezze in gioco, e, con una strumentazione ad hoc, è stato possibile ricostruire il quadro dei consumi e dei flussi energetici in azienda. Seguendo lo stesso approccio comparativo, sono stati pensati diversi scenari d’intervento; di ognuno è poi stato stilato un piano economico dato da costi iniziali e rendite nei 25 anni a seguire. Mettendo poi a sistema gli oneri connessi agli interventi strutturali a costi e rendite legati a quelli energetici, è stato possibile valutare la fattibilità economica della riqualificazione dell’edificio preso in considerazione, con la consapevolezza che, se da un lato i risultati non possono essere replicabili su tutti gli edifici industriali esistenti, dall’altro l’approccio e il metodo adottato potrebbero costituire un valido punto di partenza per interventi in questa direzione.