Pierluigi De Berardinis (pierluigi.deberardinis@univaq.it)
SSD: ICAR/11 – Produzione edilizia
Parole chiave
Efficienza energetica, elementi costruttivi, prefabbricazione, diagnosti-ca, qualità e prestazioni.
Nell’ambito di studio che attiene alla produzione edilizia, sono stati af-frontati negli anni molti temi di ricerca, spesso interconnessi, che anela-no al conseguimento della sostenibilità. Tra questi si riporta una selezio-ne dei principali topics di interesse, selezio-nei quali sono coinvolti attivamente i componenti del gruppo di ricerca.
LE INDAGINI NON DISTRUTTIVE E L’EFFICIENTAMENTO DELLE MURATURE STORICHE
L’attività di ricerca finalizzata alla riqualificazione degli edifici sto-rici del post sisma aquilano, in particolar modo di quelli di valore dif-fuso come i centri storici minori, ha posto dinanzi ad una carenza di conoscenza delle prestazioni energetiche delle murature oggetto di in-dagine e ad una serie di vincoli che rendono difficile l’individuazione di strategie progettuali compatibili. A tal fine, è stato elaborato uno strumento conoscitivo (Marchionni et al., 2020) per perseguire una corretta conoscenza delle caratteristiche fisiche e prestazionali degli
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menti costituenti l’involucro, da porre alla base di una progettazione consapevole e attenta al caso specifico. Per l’attività di approfondimen-to diagnostico è staapprofondimen-to elaboraapprofondimen-to un progetapprofondimen-to di prove strumentali, fina-lizzato ad indagare le caratteristiche e le eventuali patologie di degrado riscontrate sugli edifici, prediligendo indagini di tipo non distruttivo particolarmente idonee nei contesti di valore: la termografia, la termo-flussimetria e le analisi termoigrometriche. Lavorando in correlazione tra loro e in specifiche condizioni di svolgimento, tali tecniche permet-tono di raggiungere una conoscenza reale dei principali parametri che influenzano l’efficientamento energetico degli edifici storici (Fig. 1). La campagna conoscitiva è stata condotta in numerosi casi studio del con-testo aquilano e non, e la ricerca è stata ampliata verso la definizione di possibili interventi di efficientamento energetico (De Berardinis et al., 2014) e manutentivi, mediante valutazioni multilayer e del ciclo di vita, analisi LCA e LCCA (Annibaldi et al., 2019).
Figura 1. Il modello energetico ed i risultati inerenti lo stato di fatto, pre-intervento, dell’edificio storico oggetto di intervento.
LA VENTILAZIONE NATURALE
Nell’ambito degli studi inerenti il patrimonio edilizio storico, è stata svolta una ricerca relativa all’analisi di sistemi di ventilazione per il raffrescamento passivo degli edifici. Attraverso tale studio è stato possi-bile progettare e verificare il funzionamento di una serie tipologica di ca-mini di ventilazione, che ha visto la realizzazione dell’applicazione di un condotto su un edificio storico vincolato. Le stanze interne dell’edificio oggetto di studio sono state monitorate al fine di verificare i reali valo-ri di funzionamento, tramite un sistema di sensovalo-ristica ed un database di rilevamento dati: il dispositivo installato ha permesso di adattare le condizioni di comfort termo-igrometriche indoor (Laurini et al., 2017).
Il tema è stato in seguito ampliato con la verifica della qualità dell’aria interna negli stessi locali, implementando la rete di rilevamento con sen-sori di verifica di CO2, VOC, gas... (Laurini et al., 2021). Oggi la ricerca è stata indirizzata verso l’analisi di camini di ventilazione posti in ambienti con problematiche specifiche, ovvero i luoghi di lavoro confinati. Saran-no condotti test ambientali di tali tipologie di luoghi di lavoro, al fine di ottimizzare i parametri per la salvaguardia della salute e sicurezza dei lavoratori.
I TESSILI TECNICI NELLA PRODUZIONE EDILIZIA
Negli ultimi anni i tessili tecnici sono stati riconosciuti come mate-riale da costruzione: la prerogativa di essere filtri sottili e potenzialmente adattivi ne consente l’inserimento all’interno del processo produttivo edile tanto per le nuove costruzioni – eventualmente temporanee e fles-sibili – tanto per la riqualificazione prestazionale del patrimonio edilizio esistente. Infatti, se utilizzati attraverso sistemi di ombreggiamento in-tegrati in coperture e facciate trasparenti, in schermature controllate e ventilate, questi si configurano come una nuova frontiera del retrofit, offrendo soluzioni nell’ambito sia del controllo passivo che attivo. La sfida della ricerca riguarda le valutazioni della sostenibilità ambientale dell’intervento, da bilanciare con la compatibilità architettonica attraver-so il design di attraver-soluzioni - ottimizzate sia nel procesattraver-so di realizzazione che di gestione - che dichiarino i requisiti di riconoscibilità e reversibilità per essere applicate con impatto minimo anche all’architettura storica.
Pierluigi De Berardinis
L’indagine scientifica è altresì volta alla verifica quantitativa dei ri-sultati ottenibili in termini di comfort/benessere abitativo e di gestione del microclima interno per mezzo di analisi prestazionali da svolgere sul complesso edificio-impianti nel dialogo tra high e low tech, al fine di va-lutare l’efficacia e l’opportunità delle diverse applicazioni.
REVERSIBILITÀ E RIUSO NEI SISTEMI COSTRUTTIVI MO-DULARI PREFABBRICATI
La costruzione prefabbricata nasce come “architettura di frontiera”
e si evolve negli anni per rispondere a diverse sfide affrontate dal genere umano tra cui, oggi, quella del conseguimento degli obiettivi di sosteni-bilità. E proprio la ricerca della sostenibilità, nelle sue numerose sfaccet-tature, è il punto di partenza della ricerca. Si mira a progettare e testare dei sistemi e sottosistemi che presentino accorgimenti tecnici volti ad enfatizzare le possibilità di riuso e reversibilità. Tali aspetti consentono infatti di ottenere vantaggi sia in termini di riduzione delle emissioni sia, contenendo le eventuali operazioni di ricondizionamento tra un utilizzo ed il successivo, di ottimizzazione degli aspetti gestionali. A valle di tale studio, la ricerca in corso di sviluppo prevede la realizzazione di un’istal-lazione pilota del sistema progettato. Tale instalun’istal-lazione consentirà la va-lutazione sia delle prestazioni che delle condizioni durante l’uso.
LA PISTA POLIFUNZIONALE DELL’ALTA VALLE DELL’A-TERNO
Sin dal 2014 è stata condotta una ricerca volta a promuovere la mo-bilità sostenibile ed il rilancio e valorizzazione di territori dell’entroterra abruzzese mediante la realizzazione di una pista polifunzionale nell’Alta Valle dell’Aterno (Rotilio et al., 2016). Tale studio si sviluppa sulla base di alcuni importanti temi. In primis la dorsale è intesa come collega-mento ciclabile della valle dell’Aterno e riqualificazione del lungo fiume, compreso il passaggio nella città dell’Aquila attraverso la realizzazione di un nodo di scambio per la mobilità sostenibile locale. Oltre al fiume, l’al-tro riferimento è la ferrovia, con cui la pista polifunzionale è in continuo dialogo, anche in considerazione del fatto che si tende verso una mobilità mista, che preveda l’uso di più mezzi per raggiungere le zone di
interes-se. La dorsale è ideata sia come percorso di valenza turistica, sia a servi-zio della mobilità sostenibile urbana, vista la compagine delle ricchezze paesaggistiche locali e contestualmente la necessità di dare risposte alla mobilità per la connessione dei poli di maggiore interesse, come quelli studenteschi o commerciali. Lo studio si basa sulla suddivisione della dorsale in tipi e lotti successivi in modo da dividere l’opera in porzioni realizzabili in tempi diversi, in funzione delle risorse economiche dispo-nibili. La finalità della ricerca è stata quella di individuare una strategia progettuale facilmente replicabile e di dotare le amministrazioni di uno strumento di programmazione.
Lo studio iniziale è stato commissionato dalla Regione Abruzzo e cofinanziato dall’Università degli Studi di L’Aquila e dalla Fondazione Carispaq e vedeva il Comune di L’Aquila come amministrazione capofi-la di tutte quelle interessate dall’attraversamento delcapofi-la pista. Tale studio è stato in seguito integrato ed approfondito concludendosi nel 2020.
RECUPERO DELL’ANTICO TRACCIATO DEL TRATTURO MAGNO DA L’AQUILA A FOGGIA
La ricerca ha affrontato il complesso tema del Tratturo Magno L’Aquila – Foggia con l’obiettivo di ridisegnare il tracciato originario, parzialmente perduto, alla luce della cartografia storica e delle immagi-ni ortofoto ufficiali degli animmagi-ni Cinquanta, individuando le più impor-tanti emergenze storico-architettoniche che si trovano lungo tutto il percorso e analizzando la compatibilità del tracciato con gli strumenti urbanistici e di pianificazione territoriale vigenti, oltreché con la carto-grafia catastale. La ricerca si è occupata altresì di analizzare le peculiari-tà ambientali e vegetazionali, evidenziando le criticipeculiari-tà puntuali di tipo normativo, come la mancanza degli strumenti urbanistici locali obbli-gatori (Piano Quadro tratturo); di tipo funzionale, come l’esistenza di concessioni d’uso di aree tratturali in atto; o di tipo amministrativo, come la presenza di manufatti non compatibili con sedime tratturale o addirittura abusivi. È stato dunque proposto un approccio metodo-logico finalizzato ad individuare una impostazione unitaria e criteri di intervento omogenei lungo il percorso, approccio in grado di affronta-re ogni peculiarità del tracciato. Tale metodologia è stata validata
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diante l’applicazione ad un caso di studio reale individuato nel tratto di circa 16 Km ad est della città di L’Aquila che connette la frazione di San Gregorio con la Chiesa di Santa Maria in Centurelli. Lo studio è attualmente oggetto di ulteriori sviluppi e, dato l’enorme importanza del tema, ha portato alla creazione di un gruppo interdipartimentale di ricerca.
GRUPPO DI RICERCA E PROGETTI FINANZIATI Responsabile gruppo di ricerca: Prof. Pierluigi De Berardinis.
Componenti del gruppo di ricerca: Prof. Gianni Di Giovanni, Rtdb Ph.D. Marianna Rotilio, Ph.D. Annalisa Taballione, Ph.D. Chiara Marchionni, Ph.D. Luisa Capannolo, Ph.D. Stefania De Gregorio, Ph.D. Mariangela De Vita, Ph.D. Eleonora Laurini, Ph.D. stud. Fede-rico Cavalieri, Ing. Annamaria Ciccozzi, Ing. Letizia Giusti.
Principali collaborazioni attive interne: Gruppo di coordinamento in-terdipartimentale per gli studi sul Tratturo Magno; Gruppo di lavoro per il miglioramento energetico degli edifici di Ateneo.
Principali collaborazioni attive esterne: Dipartimento DIIIE, Università di L’Aquila; ITC-CNR L’Aquila.
Principali collaborazioni attive estere: SUPSI, Scuola universitaria pro-fessionale della Svizzera italiana; Universidad Politécnica de Valencia
BIBLIOGRAFIA
Annibaldi V., Cucchiella F., De Berardinis P., Rotilio M., Stornelli V.
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De Berardinis P., Rotilio M., Marchionni C., Friedman A. (2014). Im-proving the energy-efficiency of historic masonry buildings. A case study: a minor centre in the Abruzzo region, Italy. Energy and Build-ings, 80: 415-423.
Laurini E., Taballione A., Rotilio M., De Berardinis P. (2017). Analysis and exploitation of the stack ventilation in the historic context of high architectural, environmental and landscape value. Energy Procedia, 133: 268-280
Laurini E., De Vita M., De Berardinis P. (2021). Monitoring the Indoor Air Quality: A Case Study of Passive Cooling from Historical Hypo-geal Rooms, Energies, 14: 2513
Marchionni C., Rotilio M., De Berardinis P. (2020). Un protocollo di indagine per la gestione del patrimonio edilizio esistente. La termogra-fia a supporto della diagnostica, Proc. Colloqui.AT.e 2020 New Hori-zons for Sustainable Architecture, Italy: 1084-1097
Rotilio M., Taballione A., De Berardinis P. (2016). The cycle route of the upper Aterno Valley: between ecotourism and sustainable mobil-ity. TECHNE, 11: 188-193.