Sardegna FESR 2014/2020 - ASSE PRIORITARIO I
“RICERCA SCIENTIFICA, SVILUPPO TECNOLOGICO E INNOVAZIONE”
Azione 1.1.4 Sostegno alle attività collaborative di R&S per lo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili, di nuovi prodotti e servizi
PROGETTI CLUSTER TOP DOWN Relazione Tecnico-Scientifica
Relazione Finale
PLES - Prodotti Locali per l’Edilizia Sostenibile
SVILUPPO DI SOLUZIONI COSTRUTTIVE ECOSOSTENIBILI PER PARETI E SOLAI ENERGETICAMENTE EFFICIENTI
Relazione Finale. Periodo di lavoro dal 28/02/2018 al 31/03/2021 Organismo di Ricerca: DICAAR – Università di Cagliari
Progetto Cluster Top Down: PLES (Prodotti Locali per l’Edilizia Sostenibile) CUP: F21B17000750005
SEZIONE 1. Struttura, caratteristiche e proprietà dell’innovazione proposta
Il progetto PLES - Prodotti Locali per l’Edilizia Sostenibile (Sviluppo di soluzioni costruttive ecosostenibili per pareti e solai energeticamente efficienti) si inserisce nel contesto della bioeconomia, e più precisamente in quello della economia circolare/edilizia sostenibile, proponendosi di apportare un contributo all’orientamento del settore regionale delle costruzioni verso l’attualissimo filone dell’edilizia sostenibile. L’obiettivo generale tecnico-scientifico del progetto è lo sviluppo di soluzioni costruttive per pareti e per solai costituite da pacchetti multistrato che utilizzino unicamente materiali sostenibili, prevalentemente di origine naturale, e localmente reperibili. Nel dettaglio, il progetto si propone come obiettivo specifico la valutazione, attraverso fasi teoriche, numeriche e sperimentali, della performance meccanico-energetica di pannelli strutturalmente portanti integrati con gli elementi per l’isolamento, costituiti da pacchetti componibili multistrato in opportuna combinazione stratigrafica realizzati impiegando materiali sostenibili e reperibili localmente (Cross Laminated Timber - CLT, mattoni, lana di pecora, terra- cruda, intonaci naturali, tessuti artigianali, etc.), tradizionali e innovativi, secondo il modello della filiera corta.
L’idea alla base del progetto prende le mosse fondamentalmente da tre considerazioni:
l’imperativo, anche etico, di indirizzare le attività del settore delle costruzioni nel binario della sostenibilità, alla luce dell’impatto ambientale considerevole che attualmente il settore determina;
la crisi del comparto edilizio, particolarmente acuta in Sardegna, che invoca la messa in campo di nuove strategie per il rilancio e il rinnovamento del settore; la condizione di insularità della Sardegna, percepita come un handicap nella maggior parte delle situazioni, che da un lato evidenzia la necessità di conseguire l’autosufficienza in termini di produzione e di gestione delle risorse, e dall’altro può costituire l’occasione per avviare processi virtuosi di sostenibilità ed economia circolare.
Il progetto, della durata di 37 mesi (compresa l’estensione concessa in seguito alla pandemia da SARS-CoV-2), si è articolato nei seguenti 8 Work Package (WP).
Work package Obiettivi
WP1 – Analisi dei processi produttivi. Analisi dei processi produttivi per la realizzazione degli elementi strutturali (CLT e muratura), degli elementi per l’isolamento termo-acustico e degli elementi di finitura. Valutazione dei costi di produzione e della sostenibilità economica e ambientale.
WP2 – Scelta, abbattimento e taglio della risorsa legnosa.
Individuazione dei popolamenti idonei per la produzione dei pannelli in CLT sardo, taglio delle piante e produzione di tavole di dimensioni conformi alla produzione del CLT. Selezione, mediante opportuni criteri di classificazione, delle tavole da impiegare per la realizzazione dei pannelli in CLT. Analisi dei costi relativi alle varie operazioni.
WP3 – Realizzazione dei prototipi di
parete e solaio. Formulazione di ipotesi di progetto relative alle possibili stratigrafie dei pannelli parete e solaio (numero e spessore degli strati per il CLT, scelta e posizionamento dei materiali isolanti nel pacchetto multistrato, tipologia dei blocchi e della malta per le murature), selezione delle ipotesi progettuali da prototipare e realizzazione in laboratorio dei prototipi di pannello multistrato parete e solaio.
WP4 – Definizione del protocollo sperimentale per la verifica delle prestazioni.
Definizione di un protocollo sperimentale ottimale (tipologia di prova, modalità esecutive, criticità operative, risultati attesi) volto alla verifica delle prestazioni dei prototipi in termini di comportamento meccanico e termo-acustico.
WP5 – Predisposizione di modelli per la simulazione numerica del
comportamento dei prototipi.
Sviluppo e implementazione mediante codici di calcolo e software commerciali di modelli numerici, anche parametrici, per la simulazione della performance meccanica e termo- acustica dei prototipi di pacchetto multistrato e loro calibrazione in funzione dei risultati sperimentali.
WP6 – Esecuzione delle prove sperimentali sui prototipi.
Applicazione in laboratorio del protocollo sperimentale precedentemente definito, al fine di caratterizzare i prototipi di parete e solaio valutandone i parametri meccanici (resistenza, deformabilità, stabilità) e termo-acustici (trasmittanza, potere fonoisolante, fonoassorbenza).
Applicazioni su casi pilota rappresentati da ambienti o edifici nei quali verranno impiegate alcune delle soluzioni progettuali.
WP7 –Linee guida di progettazione. Stesura di linee guida per la progettazione di pareti e solai multistrato sulla base dei risultati ottenuti dallo studio dei prototipi.
WP8 – Divulgazione dei risultati. Trasferimento dei risultati della ricerca a tutti gli attori coinvolti nel progetto e a tutti gli altri soggetti interessati sia allo sviluppo dell’idea, sia alle potenziali ricadute di tale sviluppo in termini di difesa e protezione del territorio e dell’ambiente, crescita occupazionale, sociale, benessere individuale.
Nel dettaglio, dal punto di vista tecnico-scientifico le attività previste nei WP sono state condotte come di seguito descritto.
WP1: Analisi dei processi produttivi
Il punto di partenza del progetto è consistito nell’analisi dei processi produttivi relativi ai materiali e ai sistemi costruttivi presi in considerazione. Tale analisi è stata condotta con riferimento al modello Life Cycle Assessment (Analisi del Ciclo di Vita), e ha consentito di evidenziare i consumi associati in termini di energia e risorse primarie e secondarie, e le ricadute negative in termini di emissioni e di produzione di scarti non riciclabili. Nel dettaglio, sono stati considerati i cicli produttivi dei seguenti prodotti:
- pannello Cross Laminated Timber (a base di pino marittimo sardo) - blocchi in laterizio per muratura
- blocchi in calcestruzzo per muratura - elemento isolante in lana di pecora - elemento isolante in terra cruda - finitura a base di intonaci naturali
- finitura con prodotti dell’artigianato tessile.
Gli impatti sono stati valutati in termini di sostenibilità economica, sostenibilità ambientale e sostenibilità sociale, e sono state messe in evidenza le principali criticità associate alla produzione e alla commercializzazione dei singoli prodotti considerati. L’analisi è stata svolta in collaborazione con le imprese aderenti al cluster, attraverso le visite presso gli stabilimenti di produzione, l’acquisizione di dati tecnici relativi ai materiali e ai processi, la definizione dei costi di produzione, l’individuazione congiunta dei fattori che incidono maggiormente sulla sostenibilità economica e ambientale dei processi di filiera corta. Tale fase ha consentito da un lato di evidenziare le principali criticità associate ai vari processi produttivi e di indicare possibili soluzioni per la loro risoluzione, dall’altro di proporre lo sviluppo di nuovi materiali e/o processi produttivi e l’ottimizzazione di quelli già in essere.
Il Report 1 riporta una sintesi divulgativa relativa a tale WP.
WP2: Scelta, abbattimento e taglio della risorsa legnosa
Di particolare rilevanza nell’ambito del progetto è l’analisi della filiera relativa alla produzione di elementi in legno lamellare incollato a base di legno sardo, in particolare Cross Laminated Timber - CLT. A tale fine è stata condotta un’analisi dei popolamenti idonei agli impieghi strutturali e sono
state individuate le aree per l’approvvigionamento della risorsa legnosa. Il gruppo di ricerca ha quindi elaborato i criteri di scelta e di abbattimento delle piante, e in seguito a rilievi in situ ha stabilito per quali categorie di fusti è possibile ricavare tavole adatte alle finalità strutturali previste.
Sulla base dei criteri elaborati si è proceduto al taglio di un numero adeguato di toppi, che è stato qualificato e preselezionato in modo da rendere più efficace la scelta del materiale. Il materiale ritenuto idoneo per la produzione dei pannelli in CLT è stato segato in tavole refilate ed essiccate a un valore di umidità del legno compatibile con il processo di incollaggio. Per ciascuna tavola si è provveduto alla selezione mediante la misura di tutte le caratteristiche geometriche e fisiche (ampiezza anelli di accrescimento, nodi singoli e gruppi di nodi, deviazione di fibratura, densità, velocità sonica) seguendo le indicazioni della regola di classificazione semi-meccanica già definita in precedenti progetti di ricerca. Tale attività ha consentito di individuare le modalità ottimali di taglio, refilatura ed essiccazione delle tavole, nonché i costi e le criticità del processo.
È stato inoltre proposto un processo finalizzato alla riduzione degli scarti dovuti alla bassa resa del legno locale, basato sulla rimozione delle porzioni di tavola maggiormente soggette a nodosità. Le attività sono state svolte coinvolgendo le imprese del cluster per quanto concerne la pianificazione dell’uso della risorsa legnosa e gli aspetti di selezione e classificazione del materiale. Le imprese coinvolte hanno potuto acquisire informazioni e conoscenze sulle opportunità offerte dalla eventuale implementazione della filiera corta del legno strutturale in Sardegna, sulle criticità relative alla gestione forestale orientata allo sfruttamento del legno strutturale e agli aspetti legati alla selezione del materiale idoneo agli usi strutturali. Preziosa è stata la collaborazione esterna dell’Agenzia Forestas nelle fasi di scelta dei popolamenti e approvvigionamento del materiale.
Il Report 2 riporta una sintesi divulgativa relativa a tale WP, mentre nel Report 9 è sinteticamente illustrata la tesi di laurea “Analisi dei difetti e classificazione di tavole di Pino Marittimo Sardo”, che ha trattato il tema della riduzione degli scarti.
WP3: Realizzazione dei prototipi di parete e solaio
Il progetto ha previsto la realizzazione di prototipi in scala per le pareti e i solai multistrato. Tali prototipi multistrato sono composti dal pannello strutturale rappresentativo degli elementi solaio e parete verticale, dal pacchetto di isolamento termo-acustico, e dalle finiture, e utilizzano i materiali prodotti dalle imprese e alcune soluzioni innovative (come il CLT a base di legno sardo e i pannelli isolanti a base di terra cruda e fibre) ad oggi ancora non sperimentate e dunque non ancora presenti sul mercato. Nel corso di tale WP sono state studiate differenti soluzioni progettuali in funzione delle proprietà e delle caratteristiche dei materiali strutturali (legno e muratura) e dei materiali per l’isolamento e la finitura, prestando particolare attenzione ai seguenti aspetti progettuali:
- definizione del numero di strati del pannello strutturale in CLT e scelta delle tavole costituenti, - definizione dello spessore ottimale della parete in muratura, della tipologia di blocchi e della
malta di allettamento,
- definizione della stratigrafia in termini di posizione e spessore dei materiali per l’isolamento termo-acustico,
- definizione degli spessori degli intonaci naturali e della dimensione e posizione delle finiture in tessuto.
Particolare rilevanza è stata attribuita alle stratigrafie realizzate interamente con materiali naturali, nell’ottica di valorizzare il più possibile le soluzioni che meglio sposano i dettami della sostenibilità ambientale. La progettazione e la realizzazione dei prototipi è stata condotta in collaborazione con le imprese del cluster, le quali hanno messo a disposizione i propri prodotti e partecipato alla discussione relativa alle fasi progettuali.
Il Report 3 riporta una sintesi divulgativa relativa a tale WP, mentre nel Report 9 è sinteticamente illustrata la tesi di laurea “I materiali della bioedilizia nell’economia circolare. Pannelli isolanti in terra cruda-canapulo”, che ha trattato il tema della realizzazione di pannelli isolanti in terra cruda e fibre vegetali.
WP4: Definizione del protocollo sperimentale per la verifica delle prestazioni
Nell’ambito del progetto è stata condotta una attività sperimentale per la caratterizzazione dei materiali impiegati nelle stratigrafie e per la determinazione della performance meccanica e termo-acustica dei prototipi di parete e solaio. Tale attività sperimentale ha richiesto a monte la definizione di un protocollo di prova che consentisse di pervenire ai risultati prefissati. Nella definizione del protocollo è stata considerata la necessità di effettuare prove di caratterizzazione meccanica e termo-acustica per alcuni dei materiali base impiegati nelle stratigrafie, quali ad esempio il legno locale, le miscele terra cruda-fibre, gli intonaci a base di calce additivati con fibre, alcune tipologie di materassini in lana di pecora. Per tali materiali di carattere innovativo non sono infatti disponibili le schede tecniche, al contrario dei laterizi e dei blocchi in calcestruzzo, per i quali i produttori hanno messo a disposizione le relative schede tecniche, acquisite nel corso del WP1. Il protocollo delle prove sperimentali è scaturito da una dettagliata analisi relativa alle metodologie di prova per la verifica delle prestazioni dei materiali e delle stratigrafie in termini di comportamento meccanico e termo-acustico. Tale analisi ha consentito di definire le metodologie di prova meccaniche, termiche, acustiche e non invasive più idonee, le modalità esecutive, le criticità operative, i risultati attesi.
Il Report 4.1 riporta una sintesi divulgativa del protocollo per l’esecuzione delle prove meccaniche;
il Report 4.2 riporta una sintesi divulgativa del protocollo per l’esecuzione delle prove non distruttive; il Report 4.3 riporta una sintesi divulgativa del protocollo per la verifica delle prestazioni acustiche; il Report 4.4 riporta una sintesi divulgativa relativa al protocollo l’esecuzione delle prove termiche; il Report 4.5 riporta una sintesi divulgativa relativa a tale WP.
WP5: Predisposizione di modelli per la simulazione numerica del comportamento dei prototipi
Nel corso del progetto si è proceduto all’implementazione di modelli numerici per la simulazione del comportamento meccanico e termo-acustico di alcune soluzioni costruttive per i pacchetti multistrato e per i singoli strati costituenti. Particolare rilievo è stato attribuito alla modellazione dell’incidenza dei difetti sul comportamento del legno, e all’effetto di rinforzi in fibre naturali di lino sul comportamento del CLT a base di pino marittimo sardo. I risultati dello studio dei modelli analitici relativi alle principali caratteristiche meccaniche del legno lamellare, e del CLT in particolare, è confluito nella redazione delle linee guida di progettazione illustrate nel Report 7.1.
È stato inoltre realizzato un data base dei materiali e dei pacchetti parete e solaio implementato nel sito internet del progetto, accessibile alle imprese e a tutti gli utenti interessati. Tale banca dati digitale rappresenta uno dei nodi principali del progetto; essa infatti incorpora, tra le altre, anche le soluzioni tecniche che è possibile realizzare con sistemi a struttura in CLT a base di legno locale, peraltro progettati in modo da ottimizzarne la performance in funzione delle caratteristiche climatiche del Mediterraneo e più specificamente del clima sardo, in cui prevale l’esigenza del raffrescamento su quella del riscaldamento. Le stratigrafie sono realizzate con i materiali prodotti sul territorio sardo e in particolare con quelli caratterizzati nell’ambito del progetto. Tale banca dati intende fornire all’utenza un prodotto altamente attuale, e infatti le soluzioni costruttive sono implementate al fine di essere utilizzabili in ambito BIM (Building Information Modeling). A tal fine si è proceduto alla digitalizzazione dei prodotti mediante l’acquisizione dei dati necessari per la definizione delle loro caratteristiche meccaniche, fisiche e ambientali (reperibili nel caso di prodotti già sul mercato, ottenute attraverso le fasi sperimentali
del progetto per i prodotti innovativi) e alla implementazione dei dati stessi secondo le procedure previste per la compatibilità con il protocollo BIM.
Il Report 5 riporta una sintesi divulgativa relativa a tale WP, mentre la banca digitale è accessibile attraverso il sito internet del progetto; inoltre, nel Report 9 è sinteticamente illustrata la tesi di laurea “Propagazione di onde soniche nel legno: approccio numerico”, che ha trattato il tema della modellazione dell’incidenza dei difetti sul comportamento del legno sottoposto a prove soniche/ultrasoniche.
WP6: Esecuzione delle prove sperimentali sui prototipi.
Nel corso del progetto è stata condotta un’intensa attività di prove sperimentali sia sui materiali di base sia sugli elementi costruttivi e le stratigrafie considerate. In particolare, sono state condotte prove specifiche per la caratterizzazione fisico-meccanica e termoacustica dei prodotti interessati dal progetto e in generale di prodotti affini che le aziende intendono caratterizzare, migliorare e/o promuovere. Tali campagne sperimentali hanno consentito alle imprese coinvolte di usufruire del know how e dei mezzi messi a disposizione dal gruppo di ricerca per incrementare la propria competitività e innovatività mediante lo sviluppo di nuovi materiali e/o processi produttivi e l’ottimizzazione di quelli già in essere. Particolare rilievo hanno assunto le prove per la caratterizzazione del legno sardo, sia come materiale di base sia sotto forma di elementi costruttivi in CLT, al fine di poter acquisire i dati di base per la richiesta delle certificazioni europee che ne consentano la commercializzazione e l’impiego in edilizia, le prove su prototipi di pannello in terra cruda mista a fibre vegetali e quelle su vari mix design per intonaci a base di calce additivata con fibre naturali e vegetali. È stata inoltre condotta la sperimentazione su prototipi di stratigrafie aventi come elemento portante il pannello in CLT, al fine di definire la performance di tali sistemi costruttivi, totalmente innovativi, a base di CLT in legno sardo. Inoltre, in sinergia con alcune delle imprese del cluster e mediante la collaborazione con alcuni studenti laureandi in ingegneria civile e l’elaborazione delle relative tesi di laurea, è stato possibile sia implementare soluzioni progettuali che impiegano i materiali e i sistemi proposti nell’ambito del progetto, e che si configurano come casi pilota, sia proporre alcuni spin off , quali ad esempio l’impiego del legno sardo nell’ambito delle pavimentazioni stradali e in quello delle pavimentazioni per interni.
Il Report 6 riporta una sintesi divulgativa relativa a tale WP, mentre nel Report 9 è riportata una sintesi dei lavori di tesi di laurea mirati alla definizione di casi pilota e spin off relativi all’impiego dei materiali testati.
WP7: Linee guida di progettazione.
In conclusione del progetto sono state predisposte alcune linee guida, finalizzate a: i) l’individuazione dei requisiti, principalmente geometrici e meccanici, richiesti dal vigente quadro normativo per poter identificare in maniera completa un pannello CLT; ii) illustrare la procedura prevista dalle norme per la determinazione delle prestazioni di un prodotto per le costruzioni ai fini del suo impiego in edilizia e della sua immissione in circuiti commerciali; iii) illustrare le caratteristiche della digitalizzazione dei prodotti e la procedura da condurre per la realizzazione della scheda tecnica interoperabile di un prodotto per l’edilizia.
I Report 7.1, 7.2 e 7.3 riportano tali linee guida.
WP8: Divulgazione dei risultati.
Parte integrante delle attività progettuali è l’attività di disseminazione dei risultati e di trasferimento tecnologico, illustrata nel dettaglio nella Sezione 5 della presente relazione. I prodotti dell’attività di ricerca e dell’attività divulgativa sono elencati nel Report 8 e sono accessibili anche attraverso il sito internet del progetto, così come quelli orientati al trasferimento tecnologico e allo sviluppo
di possibili spin off del progetto, presentati nel Report 9. La presente relazione tecnico-scientifica e i relativi allegati sono depositati anche presso il repository di Sardegna Ricerche P-arch.it.
SEZIONE 2. Metodologie utilizzate ai fini dello svolgimento del Progetto
Dal punto di vista metodologico, coerentemente con quanto previsto nel progetto approvato, il lavoro si è articolato in attività di studio, analisi teorica, e prove sperimentali, mutuamente correlate e organizzate con l’intento di seguire un percorso logico per il conseguimento degli obiettivi prefissati. Tale percorso è stato così articolato:
• raccolta e analisi di dati relativi ai materiali da impiegare, al tessuto produttivo isolano in termini di imprese e processi produttivi, alle principali criticità esistenti;
• formulazione di ipotesi di progetto relative alle possibili stratigrafie dei pannelli parete e solaio;
• predisposizione di modelli per la simulazione numerica del comportamento strutturale ed energetico dei pannelli;
• realizzazione dei prototipi dei pannelli in laboratorio ed esecuzione delle prove sperimentali.
Le attività sono state organizzate nei WP precedentemente illustrati.
Sono stati chiaramente individuati l’obiettivo generale del progetto, quello specifico, e gli obiettivi operativi, i quali sono stati strettamente correlati agli stessi WP. Ai fini dello svolgimento del progetto coerentemente con gli obiettivi preposti e nelle tempistiche previste, sono stati definiti i risultati attesi sia alla conclusione del progetto sia nelle sue fasi intermedie. Mediante la definizione e il controllo di adeguati indicatori di realizzazione e di risultato, è stato possibile monitorare l’andamento delle attività valutandone gli stati di avanzamento, le criticità, e individuando le azioni correttive per riallineare i lavori agli obiettivi prefissati.
Nel dettaglio, gli indicatori di realizzazione considerati nel progetto sono i seguenti:
• Raccolta schede tecniche dei materiali da impiegare nei pacchetti multistrato.
In collaborazione con le imprese sono state visionate e discusse le schede tecniche relative ai prodotti già in commercio, ovvero laterizi, blocchi in calcestruzzo, alcune tipologie di materassini in lana di pecora. Le schede sono direttamente consultabili attraverso i siti internet delle varie aziende, raggiungibili anche direttamente mediante i link inseriti nel sito internet del progetto.
• Acquisizione dati sulle fasi e sui costi di produzione.
La fase di analisi dei processi produttivi ha consentito di definire le fasi dei cicli produttivi per i materiali e per i sistemi costruttivi considerati, individuandone i costi in termini di sostenibilità ambientale, economica e sociale. Il Report 1 riporta una sintesi divulgativa relativa a tale indicatore associato al WP1.
• Definizione dei criteri per la scelta per l’abbattimento delle piante in piedi, per il taglio dei toppi, per il taglio e la refilatura delle tavole, per l'essiccazione.
• Applicazione di criteri di classificazione semi-meccanica per la selezione delle tavole.
Particolare attenzione è stata dedicata all’analisi del ciclo produttivo dei pannelli in CLT a base di pino marittimo sardo. Attraverso fasi di studio e di verifiche sperimentali sono stati definiti i fattori richiamati dai due indicatori in questione. È stata inoltre proposta una ipotesi di processo per ottimizzare i costi di produzione dell’intero ciclo. Il Report 2 riporta una sintesi divulgativa relativa a tali indicatori associati al WP2.
• Definizione del tipo e del numero di pannelli prototipo parete e solaio e dei materiali della stratigrafia.
• Documenti di progetto relativi ai prototipi individuati.
• Numero e tipologia di pannelli parete e solaio realizzati in laboratorio.
La scelta delle stratigrafie parete/solaio sulle quali concentrare l’attenzione è stata condotta in funzione del loro grado di innovatività e di sostenibilità, quindi dando spazio soprattutto all’impiego di materiali ancora non presenti sul mercato (CLT, terra cruda, tessuti artigianali) e di materiali prevalentemente naturali (legno, terra, lana, sughero, etc..). In sinergia con le imprese sono state definite le principali caratteristiche degli strati (spessori e posizionamento).
Il Report 3 riporta una sintesi divulgativa relativa ai tre indicatori associati al WP3.
• Tipologia e numero di prove meccaniche e termo-acustiche da effettuare su ogni prototipo.
• Diagramma di flusso delle operazioni da effettuare in laboratorio per l'esecuzione delle prove.
Il protocollo delle prove sperimentali da effettuare sui materiali e sui sistemi costruttivi è stato definito sulla base dell’analisi della letteratura esistente, delle normative vigenti e delle specifiche esigenze del progetto, tenendo conto della presenza di materiali già in possesso di schede tecniche, e quindi già caratterizzati, e di materiali innovativi e/o artigianali ancora da caratterizzare. I Report 4.1, 4.2, 4.3 e 4.4 riportano una sintesi divulgativa relativa alle prove meccaniche, non distruttive, acustiche e termiche rispettivamente. Il Report 4.5 riporta uno schema grafico relativo alle prove effettuate.
• Identificazione dei parametri geometrici e fisici che influenzano le prestazioni dei pannelli multistrato.
• Determinazione del peso dei vari parametri sulle prestazioni dei pannelli multistrato.
• Individuazione delle stratigrafie dei pannelli maggiormente performanti.
Lo sviluppo e l’implementazione, mediante codici di calcolo e software commerciali, di opportuni modelli numerici, e la loro successiva calibrazione in funzione dei risultati sperimentali, hanno consentito la simulazione della performance meccanica e termo-acustica dei materiali costituenti e dei prototipi di pacchetto multistrato. Il Report 5 riporta una sintesi divulgativa relativa ai tre indicatori associati al WP5. L’attività di simulazione numerica calibrata ha condotto anche all’implementazione di un data base contenente le informazioni sui materiali e sui sistemi costruttivi in formato digitale interoperabile. Il data base è direttamente accessibile dal sito internet del progetto.
• Determinazione sperimentale dei parametri e delle caratteristiche meccaniche e termo- acustiche dei prototipi.
L’esecuzione di opportune prove sperimentali, sia sui materiali di base sia sui prototipi degli elementi costruttivi e delle stratigrafie, ha consentito di determinare i principali parametri necessari per la loro caratterizzazione. Si rimanda alla banca dati digitale e alla galleria di immagini presenti nel sito internet del progetto per un quadro relativo al WP6 e relativi indicatori, e al Report 6 per una sintesi divulgativa.
• Dati relativi alle prove effettuate su casi pilota.
I casi pilota sono stati introdotti prevalentemente mediante studi progettuali, a causa della pandemia da SARS-CoV-2. Tali studi sono stati elaborati anche nel contesto di tesi di laurea, elencate nel Report 9 e accessibili dal sito internet del progetto.
• Redazione di un documento contente le linee guida.
Sulla base dei risultati delle attività progettuali sono state definite alcune linee guida relative ai principali aspetti emersi, declinate in tre documenti riportati nei Report 7.1, 7.2 e 7.3.
• Creazione del sito web del progetto.
Tutte le attività e i risultati relativi al progetto sono disponibili nel sito internet dedicato, accessibile al link: https://sites.unica.it/ples/
• Numero di eventi organizzati per la disseminazione dei risultati.
• Numero di pubblicazioni scientifiche.
I prodotti dell’attività di ricerca e dell’attività divulgativa sono elencati nel Report 8 e sono accessibili anche attraverso il sito internet del progetto.
Per quanto riguarda gli indicatori di risultato, questi possono essere distinti in indicatori di risultato a immediato/breve termine (RI/BT), per i quali alla conclusione del progetto è già possibile esprimere una valutazione, e indicatori di risultato a medio/lungo termine (RM/LT), che potranno essere considerati in tempi successivi. Di seguito gli indicatori presi in considerazione:
• Determinazione del bacino di interesse e di utenza per i risultati del progetto (RI/BT).
I dati relativi al tessuto imprenditoriale isolano sono stati forniti dalla Camera di Commercio di Cagliari-Oristano, ed evidenziano la presenza sul territorio di oltre 25.000 imprese impegnate in varie categorie ATECO strettamente correlate o comunque affini agli argomenti del progetto.
• Individuazione delle criticità insite nei processi produttivi e definizione delle modalità per la loro risoluzione (RI/BT).
I WP 1 e 2 hanno consentito di evidenziare le principali criticità associate ai processi produttivi e di individuare possibili azioni risolutive. Da segnalare come la risoluzione di diverse criticità necessita il coinvolgimento di attori esterni al progetto, quali Enti amministrativi e Associazioni di categoria.
• Sviluppo di nuovi processi produttivi per la produzione degli elementi da impiegare nei pacchetti multistrato a partire da materiali naturali di origine vegetale e animale (RI/BT).
I nuovi processi produttivi considerati sono in generale quelli che coinvolgono materiali/sistemi non ancora presenti sul mercato (CLT in legno sardo, pannelli terra cruda-fibre, intonaci calce- fibre, pannelli in tessuto artigianale pregiato).
• Aumento del numero di imprese coinvolte nel processo produttivo del CLT sardo (RM/LT).
Da valutare a più lungo termine.
• Aumento del numero di imprese impegnate nella ideazione e realizzazione di nuovi prodotti naturali per l'edilizia (RM/LT).
Da valutare a più lungo termine. Al momento si assiste alla volontà di innovare in questo senso da parte delle imprese che hanno partecipato al cluster.
• Crescita delle imprese interessate in termini di innovazione e qualità (RI/BT).
L’interazione con le imprese, in particolare con quelle che si occupano della produzione dei materiali da impiegare nelle stratigrafie, ha consentito di condividere il know how del gruppo di ricerca e di individuare e avviare nuovi percorsi di ottimizzazione e innovazione dei prodotti e dei processi.
• Formazione di nuove competenze e nuove figure professionali legate alla progettazione delle soluzioni costruttive, alla pianificazione e alla gestione dei processi produttivi (RM/LT).
Da valutare a più lungo termine.
• Disponibilità nel comparto delle costruzioni di nuovi prodotti ecosostenibili (RM/LT).
Da valutare a più lungo termine, per quanto il progetto abbia dimostrato la validità tecnica di nuovi prodotti.
• Sensibilizzazione del comparto delle costruzioni in merito alle opportunità offerte dai risultati del progetto in termini di performance, tecnologia, competitività, sostenibilità (RM/LT).
Da valutare a più lungo termine, per quanto gli eventi divulgativi proposti o ai quali si è preso parte abbiano già avviato la disseminazione degli obiettivi e dei risultati del progetto.
• Impiego diffuso dei pacchetti multistrato fulcro del progetto nell'ambito dell'edilizia ex novo e della riqualificazione dell'esistente (RM/LT).
Da valutare a più lungo termine.
Le attività dei WP sono state condotte dal gruppo di ricerca, composto dai ricercatori strutturati presso il DICAAR, dalle figure appositamente reclutate per il progetto e dai laureandi, con il coinvolgimento delle imprese del cluster. Tutte le attività sperimentali sono state condotte con riferimento alla normativa vigente di settore ad esse relative.
SEZIONE 3: Risultati conseguiti rispetto agli obiettivi prefissati nel progetto approvato Il progetto PLES si è proposto di rafforzare il sistema imprenditoriale sardo in ottica sostenibile mediante la valorizzazione delle tecnologie e l'implementazione di idee e processi innovativi, al fine di accrescere la competitività delle imprese regionali in un ambito globale attraverso maggiori flussi di prodotti, di tecnologie, di competenze, di persone. In quest'ottica, i principali risultati attesi, così come indicato nel progetto approvato, sono i seguenti:
1. impulso allo sviluppo della filiera sarda del legno per uso strutturale;
2. sostegno alla diversificazione della produzione e della destinazione di materiali tradizionali come la lana di pecora, la terra cruda, il sughero;
3. impulso allo sviluppo del comparto produttivo dei derivati da fibre vegetali e dei tessuti da impiegare nel settore edilizio;
4. aumento di competitività e innovatività delle imprese artigiane potenzialmente interessate;
5. sviluppo di nuovi processi produttivi;
6. ottimizzazione di processi produttivi esistenti, anche attraverso l'applicazione di strumenti ICT.
Nel seguito, anche con riferimento agli indicatori di realizzazione e di risultato illustrati nella precedente Sezione 2, si descrivono il grado di conseguimento dei risultati, le applicazioni pratiche a breve termine, i soggetti interessati e le ricadute di sistema attuali.
Risultato 1: impulso allo sviluppo della filiera sarda del legno per uso strutturale.
Le attività svolte nel corso del progetto hanno condotto alla individuazione e all’applicazione dei criteri per la scelta e l’abbattimento delle piante in piedi, il taglio dei toppi, il taglio e la refilatura delle tavole, la loro essiccazione, classificazione e selezione, mettendo in luce sia le principali criticità insite nell’intero processo di filiera sia le potenziali ricadute positive in termini di sostenibilità ambientale, economica e sociale del processo. Attraverso le attività di disseminazione dei risultati si è dato il via alla sensibilizzazione delle parti interessate relativamente alle opportunità connesse allo sviluppo della filiera stessa. Tutte le imprese del cluster hanno manifestato interesse per il tema, sia quelle coinvolte nell’aspetto gestionale del bosco, sia quelle interessate alla possibilità di impiego in edilizia di pannelli CLT di produzione locale, sia quelle interessate all’implementazione dei processi di controllo della qualità del materiale e di monitoraggio delle prestazioni degli elementi strutturali.
Applicazioni pratiche: attivazione del percorso di filiera per la produzione dei pannelli CLT a base di pino marittimo sardo.
Soggetti interessati: enti e operatori preposti alla gestione forestale, operatori per le fasi di produzione dei semilavorati e dei prodotti finiti, commercianti del settore, enti appaltanti di opere edilizie, imprese di costruzione, professionisti.
Ricadute di sistema attuali: sensibilizzazione di tutti gli attori coinvolti in merito alle opportunità dell’impiego del legno locale in termini di impulso economico e sostenibilità ambientale.
Risultato 2: sostegno alla diversificazione della produzione e della destinazione di materiali tradizionali come la lana di pecora, la terra cruda, il sughero.
Nel corso del progetto il gruppo di ricerca ha messo a disposizione le proprie competenze e i propri strumenti, inclusi i laboratori, alle imprese del cluster, le quali hanno potuto avvalersi di questa opportunità per migliorare la definizione delle prestazioni dei propri prodotti e per valutarne la possibilità di impiego in ambiti innovativi. In particolare, sono state condotte alcune campagne sperimentali sui prodotti delle ditte Brebey e Costanzo Salis, nonché su prototipi di CLT isolati e accoppiati con pannelli in sughero, e su provini a base di terra cruda appositamente realizzati dal gruppo di ricerca. Le imprese del cluster si sono anche interfacciate tra loro dando il via a nuove collaborazioni.
Applicazioni pratiche: redazione di schede tecniche più complete e dettagliate, e quindi più competitive, per i prodotti delle imprese del cluster interessate, e per i prodotti della stessa categoria di eventuali altri soggetti.
Soggetti interessati: produttori e commercianti di materiali e prodotti per l’isolamento termoacustico, artigiani, enti appaltanti di opere edilizie, imprese di costruzione, professionisti.
Ricadute di sistema attuali: miglioramento della qualità dei prodotti naturali locali applicati nell’isolamento delle costruzioni e spinta all’impiego di materiali nuovi; ampliamento del bacino di soggetti che possono inserirsi in questo segmento produttivo.
Risultato 3: impulso allo sviluppo del comparto produttivo dei derivati da fibre vegetali e dei tessuti da impiegare nel settore edilizio.
Le attività sviluppate nel corso del progetto hanno consentito di definire lo stato dell’arte relativo all’impiego dei tessuti e delle fibre vegetali in ambito edilizio, in modo da attuare processi di trasferimento di conoscenze e di tecnologie nel contesto locale, e individuare spunti e opportunità per le imprese isolane del settore. Alla luce delle informazioni e dei dati acquisiti, è stato condotto un confronto con le imprese del cluster interessate al fine di individuare metodi e strumenti per intervenire sulle criticità del settore e per avviare il processo di innovazione. In particolare, interagendo con le ditte Brebey e Costanzo Salis, fortemente interessate al tema, sono state condotte in laboratorio numerose prove sperimentali, già descritte nella Sezione 1, su prototipi di miscele di materiali per l’isolamento e per la finitura integrate con la presenza di diverse fibre vegetali quali lana, canapa e juta. L’interazione con la ditta Mariantonia Urru ha portato alla progettazione di prototipi di pannelli in tessuti artigianali di pregio e alla loro caratterizzazione in termini di potere fonoisolante. I risultati hanno interessato anche lo Studio Callioni, impegnato nel settore dei materiali naturali attraverso la partecipazione ad ANAB (Associazione Nazionale Architettura Bioecologica).
Applicazioni pratiche: prototipazione di pannelli isolanti costituiti di miscele naturali contenenti fibre vegetali, e di elementi di finitura di pregio con proprietà isolanti.
Soggetti interessati: produttori e commercianti di materiali e prodotti per l’isolamento termo- acustico, artigiani, enti appaltanti di opere edilizie, imprese di costruzione, professionisti.
Ricadute di sistema attuali: possibilità di diversificazione dell’impiego dei tessuti artigianali, anche pregiati, e delle fibre vegetali; ampliamento del bacino di soggetti che possono inserirsi in questo segmento produttivo.
Risultato 4: aumento di competitività e innovatività delle imprese artigiane potenzialmente interessate.
Nel corso del progetto sono state condotte svariate attività di studio, analisi e sperimentazione, già descritte nella Sezione 1, orientate al miglioramento della performance dei prodotti delle imprese aderenti al cluster (per es. lana per Brebey, intonaci tradizionali per Costanzo Salis), allo sviluppo e alla caratterizzazione di prodotti innovativi (per es. pannelli CLT in legno sardo, intonaci misti con fibre vegetali, pannelli misti terra-fibre), alla diversificazione dell’impiego di prodotti tradizionali (legno, sughero, fibre vegetali, tessuti artigianali anche pregiati, per es. Mariantonia Urru). Oltre a ciò, le attività sviluppate hanno consentito di definire un protocollo di prova/caratterizzazione dei materiali tradizionalmente prodotti a livello artigianale (intonaci, terra cruda, etc..) che a causa della variabilità delle produzioni e dell’assenza di standard specifici non trovano spazio nel mercato e nei cantieri. Questo aspetto risulta di fondamentale importanza per l’aumento di competitività delle imprese artigiane.
Applicazioni pratiche: redazione di schede tecniche più competitive per i materiali esistenti;
prototipazione di nuovi materiali; apertura di un tavolo di lavoro sul tema della standardizzazione della produzione dei materiali artigianali per l’edilizia.
Soggetti interessati: imprese artigiane, produttori di materiali tradizionali per l’edilizia, enti appaltanti di opere edilizie, imprese di costruzione, professionisti.
Ricadute di sistema attuali: miglioramento della qualità e della performance dei prodotti già esistenti, impulso allo sviluppo di prodotti innovativi e alla diversificazione; sensibilizzazione delle parti interessate al tema della standardizzazione della produzione dei materiali artigianali.
Risultato 5: sviluppo di nuovi processi produttivi.
Le attività sviluppate nel progetto hanno condotto allo studio di nuovi prodotti e nuovi processi produttivi, tra i quali rivestono il ruolo principale i pannelli CLT a base di pino marittimo sardo e il loro processo di produzione, gli intonaci a base di calce con fibre vegetali e i pannelli composti di terra cruda e fibre vegetali, per la cui ottimizzazione è necessario avviare processi di standardizzazione, e le finiture in tessuto artigianale con proprietà di confort acustico.
Applicazioni pratiche: produzione di prototipi.
Soggetti interessati: imprese, artigiani, produttori, enti gestori e appaltatori nell’ambito dei settori delle costruzioni, dell’edilizia, dell’industria e della pianificazione territoriale.
Ricadute di sistema attuali: sensibilizzazione delle imprese circa le opportunità offerte dalle collaborazioni impresa-ente di ricerca; sensibilizzazione di tutti gli attori coinvolti in merito alle opportunità legate allo sviluppo di nuove soluzioni costruttive basate sull’impiego di materiali locali ecosostenibili.
Risultato 6: ottimizzazione di processi produttivi esistenti, anche attraverso l'applicazione di strumenti ICT.
Le attività condotte hanno incluso svariate azioni - analisi di dati, test di laboratorio - orientate al miglioramento delle prestazioni dei prodotti delle imprese del cluster e alla individuazione e soluzione delle criticità insite nei processi produttivi. In merito ai processi produttivi si sottolinea in particolare l’approccio del tipo Life Cycle Assessment (LCA), che ha consentito alle imprese coinvolte di valutare la sostenibilità e le azioni necessarie per l’ottimizzazione dei processi. Oltre a ciò, è stata implementata la digitalizzazione dei prodotti e dei processi produttivi al fine di realizzare una banca dati contenente le informazioni in formato compatibile con l’ambiente BIM.
Ciò consentirà alle imprese di entrare in modo maggiormente competitivo sul mercato, che richiede ormai questo tipo di informatizzazione.
Applicazioni pratiche: predisposizione banca dati e implementazione digitale dei prodotti e dei sistemi con generazione di schede tecniche e informazioni compatibili con l’ambiente open BIM sfruttando il formato di interscambio IFC (Industry Foundation Classes).
Soggetti interessati: produttori e commercianti di prodotti per l’edilizia, imprese di costruzione, enti appaltatori, professionisti, soggetti attivi nell’ambito ICT.
Ricadute di sistema attuali: miglioramento della competitività delle imprese e possibilità di dare impulso alla modernizzazione del comparto edilizio locale, attualmente in crisi, mediante la diffusione dei processi di digitalizzazione dei prodotti.
In aggiunta ai risultati illustrati, si sottolinea come le azioni di coinvolgimento delle imprese del cluster, e di diffusione dei temi del progetto e dei risultati preliminari attraverso incontri anche aperti ai vari soggetti esterni al progetto, abbiano contribuito a favorire l’implementazione di reti di collaborazione, scambio e trasferimento tecnologico tra le imprese del cluster e tra queste e soggetti esterni, favorendo la determinazione di massa critica per dare impulso al comparto edilizio sardo orientandolo verso il filone dell’edilizia sostenibile.
SEZIONE 4. Difficoltà riscontrate
Nel corso del progetto sono state riscontrate alcune difficoltà relative al coinvolgimento di due imprese del cluster, una delle quali è purtroppo andata incontro a vicissitudini che ne hanno determinato il fallimento.
Si segnala inoltre una problematica di ordine organizzativo verificatasi nel corso della prima metà delle attività progettuali. Il gruppo di ricerca, concentrato sulle attività tecnico-scientifiche del progetto, ha riscontrato difficoltà nel dover tenere traccia scritta (verbale) di tutti gli scambi di informazioni con le imprese, spesso telefonici o via e-mail, e degli incontri fisici, animati dalla discussione relativa alla pianificazione e alla esecuzione di attività sperimentali e di ricerca che talvolta ha lasciato sfuggire di mente la necessità di verbalizzare i contenuti degli incontri stessi.
Aldilà delle precedenti segnalazioni, è d’obbligo sottolineare come la difficoltà principale insorta nel corso dello svolgimento del progetto sia legata alla sopraggiunta pandemia da virus SARS- CoV-2. A seguito della necessità di prevenire il rischio di contagio infatti, nel periodo di lockdown marzo-giugno 2020 tutte le attività del personale strutturato, tecnico-amministrativo e a contratto facente capo al progetto hanno subito fortissime limitazioni a causa dell’impossibilità di fruire normalmente degli spazi utili a condurre le attività progettuali. Cessato il lockdown, si è andati verso una cauta e graduale ripresa delle attività, nel rispetto di rigidi protocolli di sicurezza, tuttora in vigore, improntati comunque alla limitazione e alla contingentazione dell’accesso alle strutture e ai laboratori. Tale situazione ha necessariamente comportato la limitazione delle attività progettuali e la sospensione di alcune attività in presenza da effettuare in laboratorio, con conseguente forte rallentamento generale nello svolgimento del progetto, e incidenza negativa sulla tempistica e sulla modalità delle attività progettuali. Di conseguenza è stato necessario porre in campo un impegno organizzativo di carattere eccezionale per condurre le attività il più efficacemente possibile e conseguire tutti i risultati che ci si era preposti. Inoltre, l’interazione con le imprese del cluster e le attività divulgative in presenza, interrotte nel periodo di lockdown, hanno comunque continuato a essere scoraggiate se non vietate, ed è stato pertanto necessario definire nuove modalità di interazione con i partner e di diffusione dei contenuti e dei risultati del progetto rispetto a quanto previsto.
Si segnale infine che il suggerimento relativo alla raccolta di questionari di valutazione dell’esperienza compilati dalle imprese, espresso dal revisore a seguito della valutazione della relazione intermedia, sia stato accolto ma sia ancora in fase di espletamento. L’ultima fase del progetto infatti, ha richiesto una intensa attività sperimentale per il recupero dei ritardi derivanti dalla pandemia, imponendo lo slittamento della valutazione di alcuni aspetti specifici quale quello evidenziato dal valutatore.
SEZIONE 5. Disseminazione dei risultati e trasferimento tecnologico
La condivisione delle attività con le imprese del cluster è avvenuta mediante le seguenti modalità:
• riunioni collegiali,
• incontri singoli,
• visite agli stabilimenti di produzione,
• pubblicizzazione degli eventi divulgativi e scientifici nei quali si è data visibilità al progetto o comunque potenzialmente interessanti per le imprese,
• colloqui telefonici, scambio di e-mail
• incontri virtuali su piattaforme telematiche.
In particolare, coerentemente con quanto previsto nel progetto approvato, è stata indetta una prima riunione collegiale di avvio del progetto, nel corso della quale sono stati riepilogati i punti principali dell’idea progettuale, degli obiettivi e dei risultati attesi, si è discusso il cronoprogramma
e sono state pianificate le attività iniziali; nel corso dello svolgimento delle attività sono quindi stati organizzati incontri a cadenza dipendente dalle esigenze specifiche, nei quali si sono discussi gli stati di avanzamento, le criticità e si sono individuate le azioni correttive per riallineare i lavori agli obiettivi prefissati. Dopo 15 mesi dall’inizio del progetto è stato organizzato un convegno volto alla presentazione dei primi risultati e lo stato di avanzamento dei lavori, al quale sono stati invitati, oltre ai partner del progetto, tutti i soggetti appartenenti al bacino di interesse dei temi del progetto;
infine, alla conclusione del progetto è stato organizzato un convegno su piattaforma telematica, aperto a tutti i soggetti interessati, per illustrare il progetto, le attività e i risultati conseguiti. Il materiale prodotto nel corso di entrambi i convegni è disponibile sul sito internet del progetto.
Nel corso delle attività progettuali sono state intraprese diverse azioni volte alla informazione, sensibilizzazione e coinvolgimento di tutti gli attori potenzialmente interessati ai temi e ai risultati del progetto.
Il Report 8 riporta l’elenco delle attività di disseminazione e divulgazione condotte.
SEZIONE 6. Osservazioni e sintesi conclusiva
Il progetto PLES - Prodotti Locali per l’Edilizia Sostenibile – si inserisce nel contesto generale della bioeconomia e dell’economia circolare, e in quello specifico dell’edilizia sostenibile. Esso trova motivazione nella necessità/opportunità di sviluppare processi produttivi improntati alla logica della filiera corta, della circolarità e dell’ecobilancio, impiegando materiali costruttivi eco- compatibili, riciclabili, localmente reperibili ed energeticamente efficienti. Tale esigenza deriva da considerazioni inerenti aspetti diversi, quali la necessità di rinnovare il comparto delle costruzioni in crisi profonda, la condizione di insularità della Sardegna, che impone l’autosufficienza in termini di produzione e gestione delle risorse, l’obbligo di contenere gli impatti legati al settore dell’edilizia. Obiettivo generale del progetto, che ne costituisce peraltro il tema scientifico, è lo sviluppo di soluzioni costruttive per pareti e per solai costituite da pacchetti multistrato che utilizzino materiali sostenibili, prevalentemente di origine naturale, e localmente reperibili. Tale obiettivo è stato condiviso e perseguito mediante la sinergia tra il gruppo di ricerca e le imprese aderenti al cluster. Il progetto è stato sviluppato attraverso una serie di attività, quali l’analisi dei processi produttivi, la caratterizzazione meccanica ed energetica dei materiali, la predisposizione di modelli e la simulazione numerica, la realizzazione di prototipi di pannelli e i test in laboratorio.
Il risultato principale del progetto consiste nella valutazione della performance meccanico- energetica di pannelli multistrato costituiti da:
• elemento strutturale portante:
- pannello in Cross Laminated Timber (CLT) di Pino Marittimo sardo - muratura realizzata con laterizi o blocchi in calcestruzzo
• elementi per l’isolamento termico e acustico:
- materassino in lana di pecora anche con aggiunta di fibre vegetali (canapa, juta) - pannello in terra cruda e fibre (canapulo, juta)
- pannello in sughero
• elementi di finitura:
- intonaci di calce con aggiunta di fibre animali o vegetali (lana, canapa) - pannelli rivestiti con prodotti pregiati dell’artigianato tessile.
Tutti i materiali impiegati nei pannelli multistrato sono di produzione locale.
Lo studio condotto ha dimostrato l’efficacia strutturale-energetica delle stratigrafie analizzate, evidenziando la loro adeguatezza a soddisfare le esigenze prestazionali richieste per pareti e solai, e mettendo in luce la possibilità di impiegare nell’edilizia sarda sistemi costruttivi performanti, a basso impatto ambientale e di produzione locale. Di particolare rilievo è la definizione della performance dei pannelli portanti in legno lamellare incrociato sardo, la cui
produzione a livello locale consentirebbe l’attivazione di una filiera articolata, con importanti ricadute positive in termini ambientali, economici e sociali.
Le proprietà meccaniche ed energetiche dei materiali e dei sistemi costruttivi sperimentati sono state raccolte e implementate in una banca dati digitale accessibile liberamente, che di fatto rappresenta l’output principale del progetto. I prodotti inclusi nella banca dati sono implementati al fine di essere utilizzabili anche in ambito BIM (Building Information Modeling), protocollo in procinto di diventare obbligatorio nel settore dell’edilizia. A tal fine si è proceduto alla digitalizzazione dei prodotti mediante l’acquisizione dei dati necessari per la definizione delle loro caratteristiche meccaniche, fisiche e ambientali - già reperibili nel caso di prodotti commerciali, determinate sperimentalmente nel caso dei prodotti innovativi - e alla implementazione dei dati stessi secondo le procedure previste per la compatibilità con il protocollo BIM, attraverso la generazione di schede tecniche e informazioni compatibili con l’ambiente open BIM sfruttando il formato di interscambio IFC (Industry Foundation Classes). Attraverso la codifica IFC, oramai indispensabile per la gestione avanzata dei progetti, tale banca dati si propone come strumento per favorire la commercializzazione dei prodotti proposti dalle imprese, e per promuovere il loro utilizzo da parte dei progettisti e degli enti committenti.
Il progetto, oltre ai risultati squisitamente tecnico-scientifici, ha consentito anche di valutare la fattibilità dell’implementazione in Sardegna di filiere locali per la produzione di materiali/elementi costruttivi per l’edilizia sostenibile in generale e la bioedilizia in particolare. L’analisi dei processi produttivi relativi ai vari materiali e ai sistemi costruttivi, da un lato ha evidenziato la disponibilità locale dei materiali di base e la presenza di un tessuto di piccole-medie imprese e imprese artigiane con competenze potenzialmente idonee alla produzione e alla commercializzazione dei prodotti, dall’altro ha fatto emergere alcune criticità importanti la cui soluzione è indispensabile per l’attivazione delle filiere locali.
In primo luogo, è emersa la difficoltà di commercializzare e impiegare diffusamente i prodotti di carattere artigianale, quali ad esempio i pannelli a base di terra cruda e gli intonaci naturali, ma anche i prodotti naturali come il legno strutturale, la lana di pecora e il sughero. Infatti, a norma di legge è necessario che tutti i prodotti da costruzione, per poter essere commercializzati, siano dotati di marcatura CE, la quale deriva da un processo di attestazione e verifica della costanza della prestazione del prodotto. Caratteristiche e prestazioni del prodotto devono essere dichiarate dal produttore in seguito a un insieme di prove sui prodotti e di controlli del processo di produzione di fabbrica. Va da sé che le piccole imprese, e in particolare quelle artigiane, incontrino notevoli difficoltà nell’affrontare tale percorso di certificazione, che richiede impegno economico, competenze specifiche e processi di produzione il più possibile standardizzati. Tale difficoltà è ulteriormente aggravata nel caso di prodotti, come appunto terra cruda e intonaci artigianali, per i quali non esiste una norma europea armonizzata contenente parametri di riferimento per le caratteristiche e le prestazioni richieste. Sarebbe pertanto auspicabile l’intervento degli enti regolatori e delle associazioni di categoria per individuare strumenti idonei a supportare gli imprenditori intenzionati a certificare i propri prodotti.
In secondo luogo, alcuni tra i processi produttivi analizzati presentano carenze tecnologiche che limitano l’attivazione efficace e completa della relativa filiera locale, come ad esempio la mancanza nell’intera Sardegna di un impianto di essicazione per la stagionatura del legno in condizioni termoigrometriche controllate, e la difficoltà per le imprese operanti nella trasformazione delle fibre vegetali di disporre localmente di sistemi tecnologici per completare il ciclo di lavorazione dei materiali. Anche in questo frangente, la sinergia con enti regolatori e associazioni di categoria consentirebbe di individuare le modalità di risoluzione di tali problematiche.
Oltre ai risultati strettamente derivanti dalle attività progettuali svolte, il progetto ha portato alla nascita di nuove sinergie e collaborazioni, sia tra gruppo di ricerca e singole imprese del cluster,
sia tra le imprese stesse. Di particolare interesse l’idea di impiegare gli scarti della lavorazione del legno per realizzare pavimentazioni stradali a elementi in legno, da inserire per esempio in contesti naturalistici e non solo, e la prospettiva di impiegare altre specie legnose locali, come il leccio, per la realizzazione di parquet e pavimenti per interni in generale. Quest’ultima idea è in via di concretizzazione attraverso la presentazione, da parte di una delle imprese del cluster in sinergia con il gruppo di ricerca e altri soggetti, di un progetto su un programma pubblico di sviluppo rurale finalizzato al sostegno in materia di produttività e di sostenibilità dell’agricoltura.
Per ultimo, ma non per importanza, il progetto ha messo in luce l’efficacia dell’approccio sinergico che vede la collaborazione tra enti di ricerca e imprese. I risultati conseguiti sono infatti il frutto della reciproca condivisione di know how, esperienze e competenze, che, nonostante i differenti approcci - orientato alla ricerca scientifica quello del gruppo di ricerca, finalizzato allo sviluppo e alla capitalizzazione quello delle imprese - ha consentito l’avanzamento sostanziale nel percorso verso l’implementazione delle filiere locali di materiali per l’edilizia sostenibile, anche grazie all’instaurarsi di un rapporto di fiducia reciproca basato sul riconoscimento reciproco del ruolo imprescindibile che l’altra parte ha per il conseguimento dell’obiettivo comune.
In conclusione, il progetto PLES da un lato ha conseguito l’obiettivo della valutazione della performance meccanico-energetica di pannelli multistrato per pareti e solai costituiti da materiali prevalentemente naturali provenienti da filiere di produzione locale, analizzando la fattibilità dell’attivazione di tali filiere, dall’altro può essere considerato come una piattaforma di base sulla quale costruire percorsi efficaci e condivisi finalizzati alla implementazione effettiva di tali filiere di edilizia locale sostenibile, percorsi che necessariamente devono prevedere il coinvolgimento non solo del tessuto imprenditoriale e degli enti di ricerca, ma anche delle associazioni di categoria, dei progettisti, degli enti regolatori, delle stazioni appaltanti e infine dei committenti privati, da sensibilizzare rispetto ai benefici, soprattutto a lungo termine, connessi all’impiego di materiali ecosostenibili di produzione locale.
Allegati Report 1 (WP1)
Report 2 (WP2) Report 3 (WP3) Report 4.1 (WP4) Report 4.2 (WP4) Report 4.3 (WP4) Report 4.4 (WP4) Report 4.5 (WP4)
Report 5 (WP5) Report 6 (WP6) Report 7.1 (WP7) Report 7.2 (WP7) Report 7.3 (WP7) Report 8 (WP8) Report 9 (Prodotti vari)
Report 10 (Sintesi)
Il sottoscritto GIOVANNA CONCU in qualità di Responsabile scientifico del progetto Cluster Top Down
Timbro e Firma 29/04/2021
