UNIVERSITA' DEGLI STUDI MEDITERRANEA DI REGGIO CALABRIA .FACOLTA' DI ARCHITETTURA - A.A.2010-11
CORSO DI LAUREA IN EDILIZIA. COSTRUZIONE, GESTIONE, SICUREZZA, AMBIENTE
LABORATORIO DI CONOSCENZA DELL’ARCHITETTURA MATERIALE
DISCIPLINE: MATERIALI PER L'ARCHITETTURA ICAR/12 60 ORE 6CFU– PROF.F.GIGLIO SCIENZA DEI MATERIALI ING-IND/22 40 ORE 4CFU– PROF. V. CHIOVARO
ECOLOGIA BIO/07 20 ORE 2CFU– PROF.F.GIGLIO
Il Laboratorio concorre alla definizione di uno dei percorsi formativi per l’acquisizione delle conoscenze generali e di base previste per il primo anno del percorso Triennale di Studi in EDILIZIA, Costruzione, Gestione, Sicurezza e Ambiente, appartenente alla Classe L-23, Classe delle Lauree in Scienze e Tecniche dell’Edilizia.
Secondo tale orientamento, Il Laboratorio è dedicato all’analisi critica della costituzione materiale dell’edificio, inteso come elemento centrale e, al tempo stesso, metafora dei processi di trasformazione dell’ambiente antropizzato.
Il Laboratorio tende infatti ad integrare il livello delle conoscenze di base sulla natura dei materiali da costruzione con la consapevolezza dei ruoli e dei comportamenti dei materiali in rapporto agli elementi e ai sistemi costruttivi.
Allo scopo di perseguire tale obiettivo, il Laboratorio di Conoscenza dell’Architettura Materiale si avvale di diversi contributi disciplinari, articolandosi come segue:
- Materiali per l'Architettura SSD ICAR/12 6 CFU (Disciplina con ruolo di Coordinamento) - Scienza e Tecnologia dei Materiali SSD ING-IND/22 4 CFU
- Ecologia SSD BIO/07 2 CFU.
Le tre discipline, attraverso un programma e un iter unitario, guideranno all'apprendimento - dei caratteri evolutivi dei materiali da costruzione,
- del linguaggio dei materiali,
- dei rapporti tra caratteristiche materiali e il progetto d'architettura - della struttura e produzione dei materiali da costruzione
- dell'efficienza ecologica della produzione dei materiali - degli impieghi specifici dei materiali
- del comportamento fisico dei materiali in relazione alle specifiche esigenze costruttive
La frequenza del laboratorio, obbligatoria, sarà accertata e valutata per ogni singola disciplina, attraverso prove parziali riferite allo svolgimento di tre specifici cicli di studio:
- A: Ciclo Formativo - B: Ciclo Informativo - C: Ciclo Applicativo
La frequenza del Laboratorio e le relative verifiche saranno certificate alla fine dell’anno con l’assegnazione complessiva di 12 crediti.
Il lavoro prodotto sarà verificato e valutato periodicamente, in base a stati d'avanzamento programmati.
La verifica d’anno, finalizzata alla certificazione dei 12 crediti previsti: 6 (ICAR/12) + 4 (ING-IND/22) + 2 (BIO/07), consisterà in un colloquio che verterà sui temi trattati all’interno del Laboratorio la cui valutazione, unitamente al riepilogo delle valutazioni intermedie delle esercitazioni d’anno di tutte le discipline, costituiranno valutazione finale.
Gli elaborati prodotti: esercizi, scritti e grafici, elaborati di sintesi, documentazione fotografica, ecc, dovranno essere organizzati in un book formato A3, allo scopo di meglio costituire un opportuno strumento di lettura del percorso di studio condotto.
La presentazione del Book è obbligatoria per poter sostenere l’esame.
Nell’approfondimento degli specifici percorsi disciplinari, rivestono particolare importanza le interconnessioni dei temi trattati attraverso la specifica chiave di lettura dalle diverse discipline che concorrono a definire il percorso dell’intero Laboratorio.
I responsabili delle discipline coordinate ed eventuali esperti esterni (rappresentanti della produzione) interverranno con azioni autonome (seminari) e/o interventi complementari (lavoro istruttorio), finalizzando comunque dette azioni allo sviluppo del percorso didattico programmato.
L’OFFERTA DIDATTICA DEL LABORATORIO – IL CONTRIBUTO DELLE DISCIPLINE COORDINATE
Il Corso di Materiali per l’Architettura
I Materiali per l’Architettura e le relative tecnologie di produzione e d'impiego rappresentano l'elemento centrale della costruzione dell'ambiente artificiale, uno dei fattori determinanti della produzione edilizia e dei processi realizzativi e che caratterizza la relazione tra aspetti fisici, funzionali e linguistici dell’architettura.
La disciplina che li studia appartiene ad un ambito scientifico che, soprattutto in questi anni, si manifesta fortemente rinnovato e in continua evoluzione: l'area della Tecnologia dell'Architettura; un’area di conoscenze relative ai principi
teorici ed alle pratiche operative necessarie a controllare gli aspetti più propriamente tecnici e realizzativi dei sistemi edilizi.
L’evoluzione della Tecnologia ha portato negli ultimi decenni a dei progressivi cambiamenti nella struttura dei materiali che compongono l’involucro edilizio, aumentandone le prestazioni e la complessità, offrendo ai progettisti una gamma sempre più ampia di possibilità nelle scelte costruttive e compositive. Il ruolo dei materiali in architettura si è, quindi, ulteriormente complessificato per due ragioni:
- la prima riguarda la necessità di ampliare il quadro delle conoscenze relative ai materiali “di base” e indagare i processi innovativi che inseriscono continuamente sul mercato nuovi materiali per soddisfare le richieste di prestazioni funzionali, costruttive, ambientali.
- la seconda riguarda l’esigenza di approfondire l’attenzione verso gli studi sul ciclo di vita dei materiali da costruzione, per poter avere un maggiore controllo e consapevolezza nelle scelte progettuali rispetto al dispendio di energia, alla produzione di rifiuti, agli effetti sulla salute, etc.
Il Corso, in risposta ai termini di articolazione del Laboratorio nei tre percorsi di base indicati e cioè:
Ciclo Formativo, Ciclo Informativo e Ciclo Applicativo, si struttura come segue.
Modulo A – Cultura dei materiali e cultura materiale
Definizioni, classificazioni, e sistematizzazione storico-critica dei materiali, delle tecniche d’utilizzazione e dei fattori di produzione; fondamenti di ecologia applicata ai processi di trasformazione ambientale e ai cicli produttivi del materiale dell’architettura:
Cultura dei materiali e cultura del progetto: rapporti tra materia e forma;
i materiali ed i principi costruttivi nella storia dell’architettura;
i materiali e le soluzioni tecnologiche a basso impatto, riuso, riciclo;
i problemi fisico tecnici dell’ambiente confinato; condizionamenti ambientali per il benessere dell’uomo;
il comportamento fisico dei materiali da costruzione, in relazione alle esigenze ambientali: problemi di termodinamica, illuminotecnica, acustica.
Modulo B
La scienza dei materiali come supporto conoscitivo indispensabile per la comprensione del loro comportamento e del loro impiego in edilizia; riferimenti alle finalità esigenziali e prestazionali e ai principi di ecosostenibilità:
la “qualità” dei materiali da costruzione;
gli obiettivi di benessere ambientale e di ecosostenibilità delle scelte;
il processo costruttivo;
l’organismo edilizio come sistema di funzioni;
i percorsi delle informazioni sui materiali;
Il modulo prevede l'elaborazione di schede tecnico-grafiche sui materiali e sugli elementi tecnici alternativi, dal settore della produzione edilizia.
Modulo C
Studio critico, dell'evoluzione dei processi costruttivi e del cantiere, in rapporto ai caratteri socio-tecnici dei luoghi e della ecologicità delle scelte costruttive.
Secondo gli indirizzi metodologici indicati ed in relazione agli argomenti dei tre cicli di studio di cui in precedenza, gli studenti sono chiamati a svolgere esercitazioni e verifiche intermedie, secondo scadenze da precisare.
Saranno temi di esercitazione
1. IL RAPPORTO EDIFICIO/TERRENO: Elaborazione di schede contenenti soluzioni tecnico-costruttive e loro scomposizioni in materiali ed elementi tecnici, da adottare per la comprensione delle complesse relazioni che esistono tra edificio e suolo.
2. IL RAPPORTO STRUTTURA PORTANTE / PROBLEMATICHE FUNZIONALI: La logica degli spazi va rapportata alla logica delle funzioni, così come le caratteristiche dei materiali costruttivi e i loro impieghi vanno messi sempre in relazione a problemi di protezione, stabilità, durata, oltre che di espressività formale. Si richiede l’elaborazione di schede tecnico-grafiche che dovranno contenere alternative costruttive relative alla struttura portante (“puntiforme” o
“superficiale”); alternative costruttive più ricorrenti in relazione alle problematiche di staticità, durabilità, sostenibilità;
elementi di contenimento orizzontale e verticale.
3. RAPPORTO COSTRUZIONE/AMBIENTE: (influenza del clima sul progetto). Si tratta di individuare quali ricadute prestazionali possono interessare il progetto di un edificio per consentire il raggiungimento di adeguati livelli di qualità;
intendendo, quest’ultima, come risultante non solo dell’organizzazione delle variabili fisico-spaziali e funzionali, ma
diretta e rilevante sulla qualità complessiva. Le alternative tecniche richieste dovranno verificare come l’edificio con le sue caratteristiche materiche, morfologiche, dimensionali e tecnico-costruttive, è in grado di stabilire un rapporto con l’ambiente esterno, tale da produrre variazioni e notevoli alterazioni delle condizioni di comfort termico.
Gli ambiti problematici da considerare sono:
- Le componenti biofisiche e microclimatiche nel processo di progettazione: ricadute sull’edificio (microclima; benessere termoigrometrico, ecc.).
- Qualità ecologica dei materiali da costruzione: analisi delle prestazioni ambientali richieste ai materiali e ai componenti impiegati nell’edilizia definendo processi produttivi e controlli di qualità adeguati alla finalità ecologica degli interventi.
L’involucro edilizio non è concepito come una semplice barriera, ma piuttosto come un filtro selettivo, dotato della capacità di annettere e/o respingere gli effetti indotti da condizioni ambientali esterne: il comfort ambientale indoor dipende, oltre che dalla qualità, anche dai modi di impiego delle tecnologie del costruire, in funzione del complesso delle variabili ambientali che agiscono all’esterno dell’edificio.
L’edificio, con le sue caratteristiche materiche, dimensionali e tecnico-costruttive, deve essere in grado di garantire all’interno dell’ambiente costruito caratteristiche di benessere e comfort termico, acustico, visivo.
4. ASPETTI REALIZZATIVI E CANTIERE:. Elaborazione, di un "quaderno di cantiere" in cui saranno evidenziate le differenti fasi d’opera riferite alla realizzazione della struttura portante, delle chiusure, dei rivestimenti e finiture.
Nella redazione degli elaborati previsti riferiti all’approfondimento degli specifici temi indicati, rivestono particolare importanza le interconnessioni dei temi trattati attraverso la specifica angolazione dalle diverse discipline che concorrono a definire il percorso dell’intero Laboratorio.
A supporto di tali attività sarà fornito preventivamente materiale didattico, con bibliografie specifiche, schede bibliografiche-tipo, schede conoscitive su sistemi tecnologici, materiale antologico, ecc.
Il Corso di Scienza e Tecnologia dei Materiali
Nell’ambito del Corso di Laurea in Edilizia, il corso di Scienza e Tecnologia dei Materiali, inserito all’interno del Laboratorio di Conoscenza dell’Architettura Materiale, rappresenta un insegnamento a carattere formativo, finalizzato all'acquisizione dei fondamenti della Scienza dei Materiali, con particolare riferimento allo specifico ambito applicativo dei materiali ala realtà costituita dal mondo della produzione edilizia.
Obiettivo del Corso è quindi proporre la conduzione di un percorso didattico, rivolto all’acquisizione delle conoscenze tecnico-scientifiche di base riferite all’indagine dei principali materiali da costruzione.
Lo sviluppo di tale percorso sarà condotto attraverso lo studio delle correlazioni esistenti tra struttura, microstruttura e prestazioni macroscopiche dei materiali indicati in riferimento al loro specifico uso costruttivo.
Ciò allo scopo di garantire l’acquisizione di una giusta capacità critica, di controllo e di scelta all’interno del processo operativo di selezione delle differenti qualità materiali da adottare in funzione delle specifiche condizioni d’uso di natura costruttiva.
Secondo l’obiettivo generale indicato il Corso si strutturerà attraverso la seguente articolazione I Materiali da costruzione. Introduzione; la storia, la materia, la tecnologia
Materiali e Struttura della Materia Atomi, molecole, orbitali
- Legame ionico, legame covalente, legame metallico - Legami secondari e legami misti.
I solidi cristallini
Struttura e Geometria dei Sistemi Cristallini Monocristalli e materiali policristallini
I Materiali da Costruzione. Proprietà fisiche; meccaniche; chimiche; Degrado e conservazione Lapidei
Leganti inorganici, malte e calcestruzzi Legni e derivati
Materiali Metallici Materiali Vetrosi Materie Plastiche Prodotti vernicianti Materiali isolanti
Il Corso di Ecologia
Il depauperamento delle risorse energetiche e materiali attribuibile all’attività antropica ha condotto, negli ultimi anni, alla consapevolezza diffusa che il progresso tecnico-scientifico deve muoversi entro i limiti rappresentati dall’esauribilità degli stock di risorse naturali e, in senso più ampio, dalla capacità di carico dell’ecosistema ambientale.
Il settore edilizio rappresenta un’attività che determina un elevato impatto ambientale e, pertanto, ne scaturisce l’esigenza di orientare l’intero processo verso un approccio ecosostenibile.
Tale considerazione impone di definire l’attività di progettazione, realizzazione, uso e dismissione del prodotto edilizio attraverso il soddisfacimento dei seguenti obiettivi:
- l’ottimizzazione delle sinergie edificio-contesto, in relazione alle caratteristiche microclimatiche locali, al fine del contenimento del consumo di risorse energetiche non rinnovabili per il mantenimento di condizioni termoigrometriche ottimali e della, conseguente, riduzione delle emissioni inquinanti;
- la minimizzazione dell’impatto sull’ecosistema ambientale attraverso un efficiente controllo dei flussi energetici e materiali in ciascuna fase del ciclo di vita, di produzione, di uso e di recupero/dismissione, dei singoli componenti e dell’intero organismo edilizio.
Anche in questo caso il percorso didattico, è ripartito secondo la sequenza in cicli prevista per l’intero Laboratorio e, quindi Ciclo Formativo, Ciclo Informativo e Ciclo Applicativo, strutturato come segue:
Modulo A - Ciclo Formativo
Il concetto di ecologia applicato alla conoscenza dell’architettura materiale
Aspetti definitori inerenti il concetto di sostenibilità nel settore costruttivo e gli obiettivi di qualità ambientale perseguibili nella cultura tecnologica della progettazione:
- Il ruolo dell’ecologia all’interno del Laboratorio Materiali
- L’evoluzione della “questione ambientale” e le ricadute sul settore edilizio - Il concetto di sostenibilità in edilizia
Modulo B Le caratteristiche prestazionali dell’involucro in relazione al contesto di intervento
Introduzione alla problematica generale del rapporto tra organismo edilizio ed ambiente ed individuazione delle relazioni tra involucro e ricadute prestazionali.
Definizione di strategie progettuali e tecnologiche che determinano il comportamento in uso dell’involucro edilizio in relazione alle esigenze di comfort e benessere.
Gli argomenti trattati saranno i seguenti:
- L’edilizia sostenibile: aspetti definitori e obiettivi.
- Relazioni e sinergie tra l’organismo edilizio e l’ambienti: flussi energetici e materiali.
- Il contesto di intervento: parametri microclimatici e ricadute prestazionali sull’edificio (benessere termoigrometrico, ecc..).
- Strategie progettuali bioclimatiche: definizioni, obiettivi e casi studio.
Modulo C Ciclo Informativo:
Il ciclo di vita dei materiali
Definizione di criteri la scelta di materiali e componenti a basso impatto ambientale. Analisi del ciclo di vita (LCA) quale strumento per la valutazione degli impatti di un prodotto.
Nello specifico, si tratteranno i seguenti argomenti:
- Concetto di ciclo di vita utile dei materiali da costruzione e passaggio da Processo a Ciclo edilizio.
- Una metodologia per la valutazione degli impatti ambientali: l’analisi del ciclo di vita (LCA).
- Le certificazioni ambientali di prodotto: l’ecolabel europeo.
- Le possibilità di recupero dei rifiuti da C&D.
- Materiali e soluzioni tecniche: prestazioni ambientali e criteri di scelta
Si prevedono esercitazioni intermedie, a carattere descrittivo, informativo ed applicativo, in stretta correlazione con le esercitazioni del corso di Materiali. L’esercitazione finale, riferita al Modulo C, ha come obiettivo l’approfondimento di alcuni elementi costruttivi analizzati nel Laboratorio e la proposizione di alternative tecniche (costruttive e/o materiche), fornite dalla produzione.
Bibliografia
Per quanto riguarda il Corso di Ecologia, i testi saranno indicati durante il corso
Bibliografia obbligatoria per il superamento dell'esame del Laboratorio e per l’elaborazione delle verifiche intermedie e finali:
Maura G., Materiali per l'edilizia, Edizioni DEI, Roma, 1988 (solo alcune parti che saranno indicate dal corso di Scienza dei Materiali)
- AA.VV., Manuale di progettazione edilizia, Tecnologie: requisiti, soluzioni, esecuzione, prestazioni, vol. 4 Hoepli, Milano, 1995 o Quaderni del Manuale per ogni elemento tecnico (solo gli argomenti indicati in basso)
- Torricelli M.C., Del Nord R., Felli P., Materiali e tecnologie dell'architettura, GLF editori Laterza, Roma, 2001 (solo schede Materiali)
- Materiali didattici distribuiti durante il corso
Facendo riferimento al Manuale di progettazione edilizia, è necessario lo studio dei seguenti argomenti, individuabili anche negli altri testi:
1. Classificazione e scomposizione del sistema edilizio 2. Struttura di fondazione
3. Struttura di elevazione
4. Chiusura verticale: le pareti perimetrali 5. Chiusura verticale: gli infissi
6. Chiusura orizzontale inferiore 7. Chiusura superiore
8. Partizione interna verticale 9. Partizione interna orizzontale
Avvertenze per lo studio dei capitoli all’interno del Manuale di Progettazione edilizia:
- è richiesta la conoscenza della definizione, calssificazione e funzione degli elementi costruttivi, oltre che delle alternative materiche.
- non è richiesta la conoscenza né delle formule di calcolo né dei contenuti delle tabelle;
- dei paragrafi dei “requisiti connotanti” e “modelli funzionali” si richiede la conoscenza dei principi generali - le schede sono unicamente di supporto e documentazione;
- si consiglia per ciascuna classe di elementi tecnici di esercitarsi nel disegno dei dettagli costruttivi più significativi.
Bibliografia consigliata per riferimenti specifici relativi all’elaborazione delle verifiche intermedie e finali:
Manuali
- AA.VV.: Il nuovo Manuale dell'architetto - coordinatore: B. Zevi - Ed. Mancosu, Roma 1996.
- Allen E., I Fondamenti del Costruire: Materiali e Tecniche Costruttive, Mc Graw-Hill, Milano1997 - Benedetti C., Bacigalupi V., Materiali & Progetto, Edizioni Kappa, Roma, 1996
- Boaga G., Dizionario dei materiali e dei prodotti, Dizionari dell'Architettura UTET, Torino 1998, - Caleca L., Architettura Tecnica, 4^ edizione, Edizioni Flaccovio, Palermo, 4^ed. 1998
- Mandolesi E., Edilizia, Voll. I°, II°, III°, IV°, Edizione U.T.E.T., Torino,1991.
- Molinari C., Elementi di cultura tecnica, Maggioli, Rimini, 1996.
- Mutti A., Provenziani D., Tecniche costruttive per l'architettura, Edizioni Kappa, Roma, 1989.
- Petrignani A., Tecnologie per l’architettura, Grlich, Novara 1992.
- Sinopoli N., Zannoni G., Repertorio di progetti e di particolari costruttivi, Volume 1 e 2, Weka, Milano, 1993-1995.
- Zaffagnini M. (a cura di), Manuale di Progettazione Edilizia, Hoepli, Milano 1994
Bibliografia consigliata per eventuali approfondimenti:
Testi sul rapporto tecnologia-progetto
AA.VV., Dizionario degli elementi costruttivi, Utet, Torino, 2001.
AA.VV., Progettare per costruire, Maggioli, Rimini, 1999.
Allen E., Come funzionano gli edifici, Dedalo, Bari, 1983.
Barbara A., Storie di architettura attraverso i sensi, Bruno Mondadori, Milano, 2000.
Ford E.D., The details of modern architecture, Volume 1 e 2, MIT Press, Cambridge, 1990, 1996.
Gregotti V., Architettura, tecnica, finalità, Laterza, Roma-Bari, 2002.
Morabito G., Forme e tecniche dell’architettura moderna, Officina, Roma, 1990.
Sinopoli N., Tatano V. (a cura di), Sulle tracce dell’innovazione tra tecniche e architettura, Franco Angeli, Milano, 2002.
Weston Richard, Materiali e forme in architettura, Logos, Modena, 2003.
Testi su tecnologie costruttive specifiche
AA.VV., Atlante della muratura, del cemento del vetro dell’acciaio UTET, Torino, 1998-1999.
Acocella A., L’architettura del mattone faccia vista, Edizioni Laterconsult, Roma, 1989.
Acocella A., Tetti in laterizio, Edizioni Laterconsult, Roma, 1994.
Comoletti C., Il rame sui tetti, Electa, Milano, 1994.
Di Sivo M., Facciate in pietra, Alinea, Firenze, 1993.
Rice P, Dutton H, Il vetro strutturale, Tecniche Nuove, Milano, 1991.
Sinopoli N., “L’invenzione di nuovi materiali per l’architettura”, in Rassegna - L’architetto inventore, n. 80, 2005, pp. 102-111
Tatano V. (a cura di), Materiali naturartificiali. Tendenze innovative per il progetto di architettura, Officina, Roma, 2006.
Zambelli E., Vanoncini P.A., Imperadori M., Costruzione stratificata a secco, Maggioli, Rimini, 1998.
Zannoni G. (a cura di), Il sistema tetto. Manuale di progettazione, Maggioli, Rimini, 1992.
Koenig G.K., Furiozzi B., Brunetti F., Tecnologia delle costruzioni, voll. 1 e 2, Ed. Le Monnier, Firenze, 1991
Lucchini A., Le pareti ventilate, Il Sole 24 Ore, Roma, 2001
Lucchini A., Le coperture innovative, Il Sole 24 Ore, Roma, 2001 Reggio Calabria, Ottobre 2010
