Dissertations / Theses on the topic 'Tecnologie del recupero'

L'architettura di terra si è sviluppata in quasi tutti i paesi del mondo (Correia 2006) secondo tecniche costruttive differenti a seconda delle caratteristiche del suolo disponibile in loco e si stima che più di un terzo della popolazione mondiale viva oggi in case di terra cruda (Oliver 2003). Negli ultimi anni diverse istituzioni come ICCROM, UNESCO, ICOMOS, Getty Conservation Institut, CRAterre, hanno dedicato ampi studi al recupero e alla conservazione del patrimonio costruito in terra cruda, contribuendo allo sviluppo di nuove pratiche e tecniche di conservazione e riconoscendo l'architettura in terra cruda un patrimonio da conservare e recuperare, non solo sul piano monumentale. In Italia, dove costruzioni in terra sono particolarmente diffuse in Sardegna, Abruzzo e Piemonte, leggi regionali in Piemonte e Abruzzo hanno recentemente attestato la necessità di conservare e recuperare questo patrimonio. Ma la filiera legata alla costruzione, le tecniche costruttive, il “savoir faire” degli artigiani con il tempo sono stati perduti. In epoca moderna e con l'avvento di materiali da costruzione di origine industriale, la terra cruda è stata messa a margine dei processi costruttivi. Oggi, anche sfruttando l'interesse crescente nei materiali di origine naturale, è in piena fase di riscoperta anche nella nuova costruzione. In diversi paesi sono in corso studi per la rivisitazione e realizzazione di normative nazionali e regole che permettano nuovamente costruire in terra cruda (Correia, 2006). In Piemonte la tecnica della terra battuta ha trovato particolare diffusione, soprattutto nelle provincie di Alessandria; il lavoro è partito con l'obietto principale di sviluppare uno strumento operativo di supporto per professionisti e artigiani coinvolti negli interventi di recupero e di riqualificazione delle costruzioni in terra cruda realizzate con la tecnica del pisè. Lo strumento è stato sin dall’inizio delineato sotto forma di linee guida, integrate, dato il quadro diffuso di perdita dei saperi legati alle tradizioni costruttive locali, da indirizzi riguardanti le basi della tecnica costruttiva. Con il procedere della ricerca è risultato di particolare interesse il tema del comportamento termico e delle tecniche di isolamento con materiali a base di terra e di fibre naturali. La ricerca è stata sviluppata secondo quattro linee di indagine:  Caratteristiche del materiale terra.  Patrimonio in terra battuta in Piemonte  Tecnologie appropriate per il recupero di architetture in terra battuta  Comportamento termico e tecnologie di isolamento termico con materiali a base di terra e fibre applicabili alle strutture murarie in pisé. La ricerca affronta i temi delle tecniche costruttive in terra cruda e, in particolare, della tecnica del pisè (terra battuta), della sua diffusione in Europa e in Italia, delle problematiche e delle tecniche di intervento per il recupero conservativo e la riqualificazione. è stato ricostruito un quadro normativo di riferimento in ambito internazionale. Aspetti importanti nello stato dell’arte sono stati lo studio delle strategie di recupero della filiera costruttiva in terra cruda attuate negli ultimi decenni in alcune regioni italiane e francesi, che in alcuni casi hanno portato alla ricostituzione di un mercato della costruzione in terra, sfociato anche nella realizzazione di nuovi edifici pubblici.. È stato costruito un quadro dei fenomeni di dissesto e degrado ricorrenti nelle costruzioni in pisé, con particolare attenzione alle patologie umide dovute all'azione dell'acqua. La partecipazione attiva a un cantiere sperimentale di recupero di un edificio in terra battuta in Francia ha permesso di sperimentare sul campo tecnologie appropriate di intervento, in particolare per il recupero delle murature. Il cantiere ha avuto spiccata vocazione sperimentale e all'impiego delle risorse naturali disponibili in loco, in questo senso sono state svolte prove con materiali fibrosi, e con diverse miscele di terra, per ottenere elementi da utilizzare per gli interventi di riparazione. Gli interventi realizzati durante il cantiere sperimentale sono stati riportati in una serie di schede tematiche per le diverse tipologie di intervento descritte. Per valutare gli aspetti del comportamento termico delle costruzioni in pisè, è stato realizzato il monitoraggio termico di un’abitazione in terra battuta ristrutturata, situata nei pressi di Novi Ligure (AL), sia in periodo invernale che estivo, in modo da raccogliere dati sull'andamento delle temperature interne e sulla trasmittanza delle pareti in terra cruda. Negli ambienti interni la temperatura risulta costante e non risente della variazione delle sollecitazioni esterne. Nel periodo invernale è stata effettuata una misura di trasmittanza termica. I dati di rilevati ed elaborati tramite il metodo delle medie progressive hanno restituito un valore di 1.2 W/m2K Sul tema del comportamento termico di edifici in terra cruda, la partecipazione, durante un soggiorno studio presso CRAterre-ENSAG, al progetto di ricerca Le patrimoine bâti face aux normes thermiques, Communauté des Communes Chalaronne - Centre, sul tema del consumo energetico e degli interventi di adeguamento termico realizzati sul patrimonio in terra battuta è stata fondamentale. Sono stati raccolti dati circa i lavori di ristrutturazione eseguiti dai proprietari, i consumi energetici per il solo riscaldamento e il tipo di energia utilizzata. I dati sono stati raccolti all'interno di schede. Il progetto ha permesso considerazioni legate all'influenza sulla prestazione energetica dei modificati stili di vita degli occupanti e funzioni dello spazio abitativo rispetto all'epoca di costruzione degli edifici e di rapportare i consumi registrati alla media dei consumi/m2 in Francia. Il lavoro di ricerca ha esplorato anche il tema dell'isolamento termico di murature in pisé con elementi a base di terra e fibre vegetali, secondo un approccio sperimentale che ha portato alla realizzazione, di pannelli-campione in terra, mista a diversi tipi di fibre vegetali, prevalentemente reperibili sul territorio Piemontese da scarti di lavorazione, come paglia di riso, canapa, Poligono del Giappone. Primi test sono stati condotti in cantiere, i risultati sono stati utilizzati per successive sperimentazioni in laboratorio. Per ciascuna fibra sono stati realizzati due campioni con dosaggi in terra e fibre diversi. In laboratorio sono stati realizzati anche muri campione in terra battuta sulla base di prove di caratterizzazione del materiale, proveniente dalla zona di Novi Ligure, e di prove di compattazione Proctor, per stabilire il contenuto ottimo d'acqua per ottenere la massima densità a secco possibile. La parte sperimentale si conclude sottoponendo i campioni realizzati in laboratorio a prove in piastra calda per determinare valori di conducibilità, attenuazione e sfasamento termico dei singoli elementi costruttivi e di trasmittanza periodica e in regime stazionario di diverse configurazioni campione, composte da muro in terra e pannello in terra e fibre vegetali. Sono valutate le proprietà di inerzia termica dei pacchetti parete in ragione delle diverse proporzioni della miscela di terra e fibre utilizzate per la realizzazione dei pannelli. Pur non potendo essere considerati veri e propri isolanti, raggiungendo valori minimi di conducibilità termica di 0.1 W/mK per densità di 300-400 Kg/m3, i pannelli in terra alleggerita contribuiscono ad abbassare notevolmente la trasmittanza termica periodica delle pareti in terra battuta, aumentando lo sfasamento termico. I test mostrano inoltre come, con spessori tutto sommato contenuti, i pannelli realizzati permettano alla muratura in terra battuta di raggiungere i valori di trasmittanza termica indicati dalla normativa regionale per l'adeguamento termico in caso di retrofit, sia nel caso siano adoperati sul lato interno che sul lato esterno della muratura.

La ricerca parte dalla constatazione della necessità di migliorare l'efficienza del processo gestionale manutentivo e del recupero con particolare attenzione ai manufatti lignei appartenenti ai beni culturali. Ciò può essere realizzato facendo ricorso a nuovi approcci disciplinari fortemente innovativi, riferibili alle nanoscienze e nanotecnologie, al fine di ottimizzare processi e metodi nei programmi di interventi di consolidamento. In particolare la ricerca si è indirizzata verso lo studio, l’elaborazione e la sperimentazione di resine polimeriche rinforzate con nanotubi di carbonio negli interventi puntuali di recupero o rinforzo e nella protezione delle strutture lignee. I test che sono stati condotti presso il Politecnico di Torino su questa tecnica innovativa hanno dimostrato un netto miglioramento delle prestazioni meccaniche degli elementi lignei rinforzati con resina e nanotubi di carbonio. La possibilità di poter effettuare la polimerizzazione direttamente in-situ consentirebbe inoltre di evitare estese sostituzioni e smontaggi delle strutture esistenti. Ciò comporterebbe sia il mantenimento di componenti originari e delle condizioni più prossime a quelle del comportamento in opera, sia vantaggi dal punto di vista dei tempi di realizzazione dell'intervento, aprendo così nuove vie nelle metodiche di recupero di elementi strutturali appartenenti al patrimonio edilizio storico. Inoltre, è stato messo a punto un protocollo per acquisire alcuni parametri - particolarmente significativi in riferimento alla sperimentazione sul legno - fra cui la temperatura, l’umidità, la resistenza penetrometrica, fino agli stati tensionali. Lo studio si configura come una attività interdisciplinare, nella quale concorrono e si integrano discipline diverse.

Nel presente studio sono stati considerati parametri costruttivi e di processabilità dei cavi a fine vita e parametri identificativi delle loro plastiche. Del primo insieme, i dati sulla tipologia del conduttore, sul numero di anime del cavo e sul loro diametro, hanno dimostrato la possibilità di recuperare gli spezzoni di cavo attraverso granulazione. La tipologia di isolante e le sigle di designazione, ove possibile, hanno permesso di definire la composizione media polimerica dei campioni di cavi a fine vita. Il dato utilizzato di composizione media polimerica, è riferito alla presenza di tali materiali in almeno una delle componenti strutturali di cavo a fine vita, di cui siano disponibili dati forniti direttamente dal produttore o tramite decifrazione delle sigle di identificazione. Il compound di PVC, è la tipologia prevalente nei tre campioni rappresentativi della popolazione di cavi elettrici a fine vita (77.8%; 45% e 80%). Per motivi anche ambientali, se ne è studiato il recupero definito dalle attività R3-R13. Tecnologie elettrostatiche basate sull’effetto corona e triboelettrico, dimostrano la possibilità di separare i granuli di compound di PVC, rispettivamente da granuli di conduttori (rame e alluminio) e di plastiche (PE e gomma) costituenti gli isolamenti e le guaine dei cavi elettrici a fine vita. Con l’applicazione di tali tecniche, si è ottenuto il 50.3% del compound di PVC al 95%. Il suo riciclo meccanico, può completarsi con la Melt Filtration combinata alla sua miscelazione col polimero vergine. Con la metodologia basata sul Livello di Maturità Tecnologica (TRL- Technology Readiness Level), si è dimostrato che il riciclo meccanico, combinato alla filtrazione del polimero fuso, costituisca un’alternativa fortemente competitiva al riciclo operato attraverso processo Vinyloop®. Allo stato attuale, costituisce un’alternativa tecnologicamente più qualificata e matura rispetto al riciclo chimico operato attraverso incenerimento convenzionale.

Progettare spazi e servizi nelle periferie delle grandi città è una grande sfida per i architetti ed urbanisti. É questo il caso del quartiere Barca a Bologna, un’area dalle grandi dimensioni e potenzialità che si trova in una condizione di degrado dovuta a diversi fattori, quali la distanza dal centro e la mancanza di servizi. Il progetto ha come obbiettivo ricucire il rapporto tra quest’area periferica e il centro della città, cercando di trasformare il quartiere Barca in un nuovo polo attrattivo per nuove attività locali e capace di gestire flussi di persone a livello nazionale, vista la vicinanza alla ciclovia del Sole. A tal fine sono stati presi in considerazione gli elementi più significativi del tessuto urbano circostante come fonte ispiratrice del progetto, soprattutto l’edificio del “Treno”, elemento particolarmente rilevante dell’area, per generare nuovi spazi di aggregazione e servizi per il quartiere. Il progetto ha come obiettivo quello di realizzare una lunga passeggiata commerciale affiancata da aree verdi che ne migliorino la qualità in termini di paesaggio urbano. L’intervento segue le linee-guida della sostenibilità, della connettività e della valorizzazione del verde pubblico: il progetto propone una rilettura della periferia come nuovo polo attrattivo, intervenendo alla scala di quartiere sulla riorganizzazione della viabilità, degli spazi pubblici, dei servizi e degli alloggi del quartiere Barca.

The main aim of this PhD Thesis was to develop meaningful data and information on how to address the fundamental question related to rehabilitation technologies of traditional architecture: managing the coexistence between innovation and conservation, in order to restore the functionality of the building according to the contemporary standards of quality and, at the same time, not to alter the historical - cultural identity of the building technology. The present study is an analysis of good practices. The criteria applied to managing the coexistence between conservation and innovation of the building technology in some successful rehabilitation processes of historical city nuclei have been systematized. The main expected outcome is to fill a gap in literature concerning the evaluation of rehabilitation results by the technological point of view, in order to adjust the criteria of intervention on the basis of the results of earlier experiences. A qualitative and inductive research methodology has been applied, based on an evaluative-comparative strategy focused on case studies. Three rehabilitation processes of historical nuclei have been analyzed: Genova in Italy, Guimarães in Portugal and Santiago de Compostela in Spain. It has been systematically analyzed how windows, floors and roofs were processed, and it has been highlighted which traditional building technology characteristics were usually maintained and which were altered. The applied methodology has proved to be incisive in revealing the rehabilitation dynamics of the case studies. The findings show that in all cases the applied criteria were conceived in line with the Nara Document on Authenticity. The problematic coexistence of technological conservation and innovation was addressed by upgrading the traditional building technology thanks to the preservation of some building characteristics, that represent traditional building technology logic, and the implementation of all required innovations that do not contrast with the abovementioned traditional characteristics. The homogeneity of criteria among the three case studies represents a relevant fact in rehabilitation, as it demonstrates the existence of a common, well developed, rehabilitation methodology that is internationally shared among rehabilitation experts.

Sommario. Il presente lavoro di tesi illustra le fasi di sviluppo di un modello per la simulazione del comportamento di un ciclo Rankine a fluido organico (ORC) volto ad applicazioni automotive. Considerato che il massimo rendimento dei motori a combustione interna (MCI) si attesta al 35% per i motori ad accensione comandata e al 45% per quelli ad accensione spontanea e che il 55% dell’energia risultante dalla combustione viene dissipata sotto forma di calore, l’accoppiamento di un MCI ad un sistema ORC risulta una valida soluzione per il recupero di una parte dell’aliquota di energia spettante ai fumi prodotti dalla combustione. A partire dai risultati ottenuti da prove al banco freno dinamometrico di un motore di media cilindrata alimentato a benzina, è stato sviluppato un modello in grado di fornirne i dati energetici durante la percorrenza di un generico ciclo di prova standardizzato. Per una corretta individuazione delle potenze in gioco e dei parametri caratteristi dei flussi termici disponibili al recupero, si è ipotizzato di installare il propulsore su di una monovolume compatta, in maniera tale da garantire la disponibilità degli spazi necessari ad ospitare sia l’impianto a fluido organico, sia un eventuale sistema di propulsione ibrida o l’alloggiamento di serbatoi per il metano, nell’ottica di avvicinarsi quanto più possibile al traguardo dei 95 grammi di CO2 emessa per chilometro percorso, stabilito dalla Direttiva Europea 443/2009 per l’anno 2020. Dai risultati delle simulazioni su ciclo prova standardizzato NEDC si è potuto procedere al dimensionamento dell’evaporatore dell’impianto ORC, ovvero l’interfaccia tra il MCI ed il sistema di recupero, e sviluppare un modello in grado di determinare il quantitativo di energia recuperabile durante l’esercizio. Il comportamento dell’espansore di tipo scroll utilizzato nel sistema è stato modellato a partire dai dati ottenuti dalla sperimentazione effettuata su di un prototipo di impianto ORC di piccola taglia caricato con fluido organico R245fa. Di tale sperimentazione è stata descritta la fase implementativa e ne sono stati esposti i risultati.
Abstract. The present thesis describes the development stages of an Organic Rankine Cycle (ORC) simulation model aimed at automotive applications. Considering that Internal Combustion Engines (ICEs) maximum efficiency stands at 35% for Spark Ignited (SI) engines and 45% for diesel, and 55% of the energy resulting from the combustion is wasted as heat, the coupling of an ICE to an ORC system is a viable solution for the recovery of a part of the amount of energy due to the exhaust gases produced by combustion, otherwise wasted. From mid-sized SI engine dynamometer testing results as input, has been developed a model that can provide all the engine energy data while running a generic standardized test cycle. For right power amount detection and for parameters’ characterization of the heat flows, it is supposed to install the engine on a compact multi-purpose vehicle (MPV), in such a way as to guarantee the necessary spaces for the housing of both the ORC facility and a potentially installed hybrid propulsion system. Also the space necessary for housing a potential natural gas storage facility has been taken into account, in order to get as close as possible to the goal of 95 grams of CO2 emission per kilometre, as stated in the 443/2009 European Directive for the year 2020. The ORC evaporator, i.e. the interface between the ICE and the recovery system, was designed by vehicle driving simulations results through the NEDC standardized test cycle. From the same simulations was also possible to determine the amount of recoverable energy while driving. The behaviour of the scroll-type expander used in the system was modelled by the data obtained from the experimental characterization of a small ORC plant prototype with R245fa as working fluid. The test bench setup has been described and the test results have been discussed.

Le projet de doctorat vise à présenter une nouvelle approche intégrée en support des opérateurs dans la gestion du processus de conception d'interventions de rénovation énergétique et architecturale du patrimoine bâti récent, grâce à l'emploie de solutions technologiques d'enveloppe innovantes. La recherche se fonde sur la collection d'un répertoire sélectionné des solutions architecturales et constructives d'enveloppe, nécessaire pour constituer une base valide sur laquelle étudier des solutions technologiques novatrices pour la réhabilitation énergétique des écoles dans l'après-guerre, en béton armé, généralement préfabriquées. Le projet identifie des processus constructifs éco-durables pour la conception des composants de façade “active”, adaptable et efficace, à assembler à sec, en conformité avec les exigences de performance requises par la réglementation actuelle. La recherche est finalisée à la gestion de l'ensemble du processus, soutenu par des systèmes de relevé géométrique, connectés aux logiciels de programmation paramétrique pour la modélisation des surfaces capables de s'adapter aux différentes morphologies du patrimoine existant. Ces outils informatisés CAO-FAO sont reliés aux machines à contrôle numérique CNC pour la fabrication des éléments de façade “sur mesure”. À démonstration de l'approche innovante proposée, deux possibles solutions d'enveloppes ont présentées, dans la ligne droit des principes de durabilité, comprise comme modularité, rapidité de mise en œuvre, réversibilité, récupération et réutilise des matériaux. En particulier, les solutions innovantes sont réunies par l'application d'une technique basée sur l'assemblage d'éléments préfabriqués, l'adoption d'un pavage hexagonal pour le dessin de la nouvelle surface d'enveloppe, et l'utilisation du même matériau isolant thermique, plastique et inorganique, recyclé, éco-durable, à faible impact environnemental (AAM - Alkali Activated Materials).Les solutions proposées, développées dans les sièges de cotutelle (Université de Bologne, Université Paris-Est) sont envisagées selon un protocole scientifique qui prévoit: conception du système constructif, analyse mécanique et thermique, expérimentation constructive, validation des techniques de mise en œuvre et des performances
The research is aimed at presenting a new integrated approach to aid operators and designers to manage the design process as a whole in refurbishment interventions of recent existing building stock, through the use of innovative technological envelope solutions. The study requires the acquisition of a selection of typological and constructive envelope solutions, as a starting point for the development of design solutions to be used for architectural renovation of schools built after the Second World War, in reinforced concrete and mostly prefabricated. The project identifies sustainable construction processes for the design of “active”, adaptive, efficient and dry assembled envelope components, in accordance with the performance requirements prescribed by current regulations. The purpose of the research is to manage the whole design process with the support of geometrical survey, connected to parametric programming software for modelling surfaces which can be adapted to the morphology of existing buildings. These computerized CAD-CAM tools are connected to CNC machines for “customized” industrialized production. To illustrate this innovative approach, two envelope solutions are proposed, according to the research paradigms and the principles of sustainability, meant as modularity, speed of setup, reversibility, recycling and reuse of materials with low environmental impact. In particular, the innovative solutions have in common the application of a technique based on the assembly of prefabricated components, the adoption of hexagonal patterns for the tessellation of the new surface of the façade, and the use of the same plastic and inorganic, recycled and sustainable, thermal insulation material (AAM-Alkali Activated Materials).The design solutions proposed are developed at the two sites involved in the joint

La ricerca è volta a presentare un nuovo approccio integrato, a supporto di operatori e progettisti, per la gestione dell’intero processo progettuale di interventi di riqualificazione energetica e architettonica del patrimonio edilizio recente, mediante l’impiego di soluzioni tecnologiche innovative di involucro edilizio. Lo studio richiede necessariamente l’acquisizione di un repertorio selezionato di sistemi costruttivi di involucro, come base di partenza per l’elaborazione di soluzioni progettuali di recupero delle scuole appartenenti al secondo dopoguerra, in conglomerato cementizio armato, prevalentemente prefabbricate. Il progetto individua procedimenti costruttivi ecocompatibili per la progettazione di componenti prefabbricati di involucro “attivo”, adattabile ed efficiente, da assemblare a secco, nel rispetto dei requisiti prestazionali richiesti dalle attuali normative. La ricerca è finalizzata alla gestione dell’intero processo, supportato da sistemi di rilevazione geometrica, collegati a software di programmazione parametrica per la modellazione di superfici adattabili alla morfologia dei fabbricati oggetto di intervento. Tali strumenti informatizzati CAD-CAM sono connessi a macchine a controllo numerico CNC per la produzione industrializzata degli elementi costruttivi “su misura”. A titolo esemplificativo dell’approccio innovativo proposto, si formulano due possibili soluzioni di involucro in linea con i paradigmi della ricerca, nel rispetto dei principi di sostenibilità, intesa come modularità, rapidità di posa, reversibilità, recupero e riciclo di materiali. In particolare, le soluzioni innovative sono accomunate dall’applicazione di una tecnica basata sull’assemblaggio di elementi prefabbricati, dall’adozione di una trama esagonale per la tassellazione della nuova superficie di facciata, e dall’utilizzo del medesimo materiale termico isolante, plastico e inorganico, riciclato ed ecosostenibile, a basso impatto ambientale (AAM - Alkali Activated Materials). Le soluzioni progettuali proposte, sviluppate presso le due sedi coinvolte nella cotutela (Università di Bologna, Université Paris-Est) sono affrontate secondo un protocollo scientifico che prevede: progettazione del sistema costruttivo, analisi meccanica e termica, sperimentazione costruttiva, verifica delle tecniche di messa in opera e dei requisiti prestazionali.
The research is aimed at presenting a new integrated approach to aid operators and designers to manage the design process as a whole in refurbishment interventions of recent existing building stock, through the use of innovative technological envelope solutions. The study requires the acquisition of a selection of typological and constructive envelope solutions, as a starting point for the development of design solutions to be used for architectural renovation of schools built after the Second World War, in reinforced concrete and mostly prefabricated. The project identifies sustainable construction processes for the design of “active”, adaptive, efficient and dry assembled envelope components, in accordance with the performance requirements prescribed by current regulations. The purpose of the research is to manage the whole design process with the support of geometrical survey, connected to parametric programming software for modelling surfaces which can be adapted to the morphology of existing buildings. These computerized CAD-CAM tools are connected to CNC machines for “customized” industrialized production. To illustrate this innovative approach, two envelope solutions are proposed, according to the research paradigms and the principles of sustainability, meant as modularity, speed of setup, reversibility, recycling and reuse of materials with low environmental impact. In particular, the innovative solutions have in common the application of a technique based on the assembly of prefabricated components, the adoption of hexagonal patterns for the tessellation of the new surface of the façade, and the use of the same plastic and inorganic, recycled and sustainable, thermal insulation material (AAM-Alkali Activated Materials). The design solutions proposed are developed at the two sites involved in the joint supervision of PhD thesis (University of Bologna, University of Paris-East). They are tackled according to the same scientific protocol: design of building system, mechanical and thermal analysis, constructive experimentation, test of installation techniques and performance requirements.
Le projet de doctorat vise à présenter une nouvelle approche intégrée en support des opérateurs dans la gestion du processus de conception d’interventions de rénovation énergétique et architecturale du patrimoine bâti récent, grâce à l’emploie de solutions technologiques d’enveloppe innovantes. La recherche se fonde sur la collection d’un répertoire sélectionné des solutions architecturales et constructives d’enveloppe, nécessaire pour constituer une base valide sur laquelle étudier des solutions technologiques novatrices pour la réhabilitation énergétique des écoles dans l’après-guerre, en béton armé, généralement préfabriquées. Le projet identifie des processus constructifs écodurables pour la conception des composants de façade “active”, adaptable et efficace, à assembler à sec, en conformité avec les exigences de performance requises par la réglementation actuelle. La recherche est finalisée à la gestion de l’ensemble du processus, soutenu par des systèmes de relevé géométrique, connectés aux logiciels de programmation paramétrique pour la modélisation des surfaces capables de s’adapter aux différentes morphologies du patrimoine existant. Ces outils informatisés CAOFAO sont reliés aux machines à contrôle numérique CNC pour la fabrication des éléments de façade “sur mesure”. À démonstration de l’approche innovante proposée, deux possibles solutions d’enveloppe sont présentées, dans la ligne droit des principes de durabilité, comprise comme modularité, rapidité de mise en oeuvre, réversibilité, récupération et réutilise des matériaux. En particulier, les solutions innovantes sont réunies par l’application d’une technique basée sur l’assemblage d’éléments préfabriqués, l’adoption d’un pavage hexagonal pour le dessin de la nouvelle surface d’enveloppe, et l’utilisation du même matériau isolant thermique, plastique et inorganique, recyclé, écodurable, à faible impact environnemental (AAM - Alkali Activated Materials). Les solutions proposées, développées dans les sièges de cotutelle (Université de Bologne, Université Paris-Est) sont envisagées selon un protocole scientifique qui prévoit: conception du système constructif, analyse mécanique et thermique, expérimentation constructive, validation des techniques de mise en oeuvre et des performances.

La ricerca è volta a presentare un nuovo approccio integrato, a supporto di operatori e progettisti, per la gestione dell’intero processo progettuale di interventi di riqualificazione energetica e architettonica del patrimonio edilizio recente, mediante l’impiego di soluzioni tecnologiche innovative di involucro edilizio. Lo studio richiede necessariamente l’acquisizione di un repertorio selezionato di sistemi costruttivi di involucro, come base di partenza per l’elaborazione di soluzioni progettuali di recupero delle scuole appartenenti al secondo dopoguerra, in conglomerato cementizio armato, prevalentemente prefabbricate. Il progetto individua procedimenti costruttivi ecocompatibili per la progettazione di componenti prefabbricati di involucro “attivo”, adattabile ed efficiente, da assemblare a secco, nel rispetto dei requisiti prestazionali richiesti dalle attuali normative. La ricerca è finalizzata alla gestione dell’intero processo, supportato da sistemi di rilevazione geometrica, collegati a software di programmazione parametrica per la modellazione di superfici adattabili alla morfologia dei fabbricati oggetto di intervento. Tali strumenti informatizzati CAD-CAM sono connessi a macchine a controllo numerico CNC per la produzione industrializzata degli elementi costruttivi “su misura”. A titolo esemplificativo dell’approccio innovativo proposto, si formulano due possibili soluzioni di involucro in linea con i paradigmi della ricerca, nel rispetto dei principi di sostenibilità, intesa come modularità, rapidità di posa, reversibilità, recupero e riciclo di materiali. In particolare, le soluzioni innovative sono accomunate dall’applicazione di una tecnica basata sull’assemblaggio di elementi prefabbricati, dall’adozione di una trama esagonale per la tassellazione della nuova superficie di facciata, e dall’utilizzo del medesimo materiale termico isolante, plastico e inorganico, riciclato ed ecosostenibile, a basso impatto ambientale (AAM - Alkali Activated Materials). Le soluzioni progettuali proposte, sviluppate presso le due sedi coinvolte nella cotutela (Università di Bologna, Université Paris-Est) sono affrontate secondo un protocollo scientifico che prevede: progettazione del sistema costruttivo, analisi meccanica e termica, sperimentazione costruttiva, verifica delle tecniche di messa in opera e dei requisiti prestazionali.
The research is aimed at presenting a new integrated approach to aid operators and designers to manage the design process as a whole in refurbishment interventions of recent existing building stock, through the use of innovative technological envelope solutions. The study requires the acquisition of a selection of typological and constructive envelope solutions, as a starting point for the development of design solutions to be used for architectural renovation of schools built after the Second World War, in reinforced concrete and mostly prefabricated. The project identifies sustainable construction processes for the design of “active”, adaptive, efficient and dry assembled envelope components, in accordance with the performance requirements prescribed by current regulations. The purpose of the research is to manage the whole design process with the support of geometrical survey, connected to parametric programming software for modelling surfaces which can be adapted to the morphology of existing buildings. These computerized CAD-CAM tools are connected to CNC machines for “customized” industrialized production. To illustrate this innovative approach, two envelope solutions are proposed, according to the research paradigms and the principles of sustainability, meant as modularity, speed of setup, reversibility, recycling and reuse of materials with low environmental impact. In particular, the innovative solutions have in common the application of a technique based on the assembly of prefabricated components, the adoption of hexagonal patterns for the tessellation of the new surface of the façade, and the use of the same plastic and inorganic, recycled and sustainable, thermal insulation material (AAM-Alkali Activated Materials). The design solutions proposed are developed at the two sites involved in the joint supervision of PhD thesis (University of Bologna, University of Paris-East). They are tackled according to the same scientific protocol: design of building system, mechanical and thermal analysis, constructive experimentation, test of installation techniques and performance requirements.
Le projet de doctorat vise à présenter une nouvelle approche intégrée en support des opérateurs dans la gestion du processus de conception d’interventions de rénovation énergétique et architecturale du patrimoine bâti récent, grâce à l’emploie de solutions technologiques d’enveloppe innovantes. La recherche se fonde sur la collection d’un répertoire sélectionné des solutions architecturales et constructives d’enveloppe, nécessaire pour constituer une base valide sur laquelle étudier des solutions technologiques novatrices pour la réhabilitation énergétique des écoles dans l’après-guerre, en béton armé, généralement préfabriquées. Le projet identifie des processus constructifs écodurables pour la conception des composants de façade “active”, adaptable et efficace, à assembler à sec, en conformité avec les exigences de performance requises par la réglementation actuelle. La recherche est finalisée à la gestion de l’ensemble du processus, soutenu par des systèmes de relevé géométrique, connectés aux logiciels de programmation paramétrique pour la modélisation des surfaces capables de s’adapter aux différentes morphologies du patrimoine existant. Ces outils informatisés CAOFAO sont reliés aux machines à contrôle numérique CNC pour la fabrication des éléments de façade “sur mesure”. À démonstration de l’approche innovante proposée, deux possibles solutions d’enveloppe sont présentées, dans la ligne droit des principes de durabilité, comprise comme modularité, rapidité de mise en oeuvre, réversibilité, récupération et réutilise des matériaux. En particulier, les solutions innovantes sont réunies par l’application d’une technique basée sur l’assemblage d’éléments préfabriqués, l’adoption d’un pavage hexagonal pour le dessin de la nouvelle surface d’enveloppe, et l’utilisation du même matériau isolant thermique, plastique et inorganique, recyclé, écodurable, à faible impact environnemental (AAM - Alkali Activated Materials). Les solutions proposées, développées dans les sièges de cotutelle (Université de Bologne, Université Paris-Est) sont envisagées selon un protocole scientifique qui prévoit: conception du système constructif, analyse mécanique et thermique, expérimentation constructive, validation des techniques de mise en oeuvre et des performances.

In un contesto come quello italiano, dove si è da sempre costruito con l’idea che l’edificio realizzato fosse destinato a esistere e funzionare in eterno, ci si ritrova davanti a un patrimonio edilizio molto datato, costituito da un gran numero di manufatti dismessi e spesso non demolibili per via del valore che possiedono. Qui entra in gioco il modello metodologico del recupero, ovvero l’insieme di interventi sul patrimonio esistente in grado di favorire le trasformazioni del sistema edilizio, garantendo prestazioni di sicurezza, ambientali e tecnologiche e, allo stesso tempo, essere realizzabili senza compromettere la materia esistente e il proprio valore. Il Centro Diocesano di Spiritualità e Cultura di Marola, sorto tra i castagneti dell’appennino reggiano nel XII secolo per volontà di Matilde Di Canossa, è un luogo in cui i trascorsi storici sono certamente narrati dai fabbricati che ospita, ad oggi la maggior parte in disuso. L’Associazione che gestisce il complesso ha così avviato un percorso progettuale di rifunzionalizzazione per restituire, in sintonia con la vocazione del luogo, alla comunità questi spazi. La proposta di progetto interessa la Vecchia Falegnameria, un fabbricato in pietra di epoca ottocentesca, all’interno del quale si propone di realizzare una biblioteca-sala studio a completamento dell’offerta del Centro. Un accurato studio sullo stato di conservazione ha fornito le basi per definire ipotesi di intervento: si sono realizzati dettagli costruttivi di consolidamento necessari a contrastare i fenomeni di degrado e dissesto oggi in atto. La strategia d’intervento ipotizzata per la rifunzionalizzazione ha poi trasformato l’edificio esistente in un “contenitore edilizio” al cui interno si sono realizzate le nuove superfici, adeguate allo svolgimento dell’attività imposte dalla destinazione d’uso a biblioteca. Si è scelto di utilizzare materiali e tecnologie moderne, perseguendo il concetto di riconoscibilità del nuovo rispetto all’esistente.

Questo lavoro di tesi si inserisce nel contesto della valorizzazione del siero come sottoprodotto dell’industria casearia. Nel presente lavoro, 6 differenti ceppi di Yarrowia lipolytica sono stati fatti crescere su siero di caciotta non trattato per ottenere masse microbiche da poter utilizzare come co-starter per la produzione di formaggi. I risultati ottenuti in questa tesi sperimentale hanno messo in evidenza come tutti i ceppi di Y. lipolytica testati siano capaci di crescere in volumi di siero del valore di 500 mL. Tuttavia, la resa di circa 7 log UFC/mL, o inferiore, per ogni ceppo non è stata sicuramente tra quelle più performanti. Inoltre, si è deciso di lavorare con un siero di Caciotta non trattato termicamente per garantire la sostenibilità di processo. Questo ha permesso ad alcuni microrganismi già presenti nel siero di sviluppare ma tale presenza, tuttavia, non è risultata limitante per la crescita di Y. lipolytica. Nel controllo i valori di LAB sono stati più alti che nei campioni inoculati con i ceppi di Y. lipolytica per via di una possibile competizione a favore dei lieviti. Lo stesso si nota anche dai valori del pH, dato che il controllo ha acidificato maggiormente. Per quanto riguarda la riduzione della componente inquinante del siero, nessuno dei ceppi testati è stato in grado di ridurre i livelli di BOD e COD al di sotto dei valori richiesti dalla legge. La produzione dei composti volatili è stata fondamentale per capire che esisteva un metabolismo diverso tra i diversi ceppi e il controllo. Alcuni campioni, infatti erano caratterizzati più dalla presenza di acidi carbossilici a corta-media catena e loro esteri, mentre altri erano caratterizzati dalla presenza di aldeidi e chetoni. Concludendo, è possibile affermare che i 6 ceppi testati nel siero di Caciotta sono sembrati tutti potenzialmente interessanti ed applicabili come co-starter per la produzione di formaggi soprattutto i ceppi 10 e 6.

The aim of the current research activity is to develop, through suitable forms of re-use and recovery, scrap pneumatic tyres (SPT) in order to manufacture technical innovative products with low environmental impact. The following sectors in particular have been extensively studied: bitumen modified with SPT; sound-proofing panels for the construction industry; synthetic grass for football / rugby fields. Furthermore, the LCA (Life Cycle Assessment) method has been applied in order to evaluate the life cycle of the materials produced from SPT recovery, performed by the firm Ambra Ambiente (Cotignola di Ravenna). Regarding modified bitumen, various mixtures have been prepared, obtained by adding in various percentages powder derived from SPT. Specific laboratory tests have since allowed us to define the product from a chemical, physical and mechanical viewpoint before it is put to use as a road surface. Further laboratory tests have been performed directly upon the road surface itself as to verify its compliance to the relevant laws in effect, and therefore the final work test can be performed. Another important application of SPT regards the study and production of innovative soundproofing material, which is jet applied. Instead of the rigid panels usually used, this particular mixture is infact applied to the surface in a semi-liquid state which solidifies within 48 hours. In such a setting numerous mixtures, with differing percentages of SPT, have been tested that could ensure the soundproofing capacity as set by current laws once put to use. For this reason there have been performed numerous mechanical and acoustic tests in the laboratory and in situ on material that had been applied with the jet technique directly in various apartments. All the acoustic values recorded have found to be beneath the legal limits, which confirms that the material so produced could have important applications in the construction industry. The last application of SPT performed in the present research is its use in the production of synthetic grass for football / rugby fields. The highly constrictive regulation in this area, approved by the Lega Nazionale Dilettanti (LND), has imposed a very precise study of material loaded with SPT derivatives, both from a chemical viewpoint and from that of mechanical performance of the system as a whole. And even in this case it was possible to certify said material and reach product testing. The last part of the research was dedicated to the application of the LCA (Life Cycle Assessment) method for the evaluation the life cycle of the materials produced from SPT recovery, as performed by the firm Ambra Ambiente (Cotignola di Ravenna). Particularly through the use of dedicated software (SimaPro 6.0) it was possible to confirm that the re-use/recovery activity of SPT has overall less impact compared to waste-dumps disposal , which in any case is currently no longer possible due to the entering into effect the Legislative Decree 36/2003. It can therefore be stated that the various applications usable by the aforementioned sectors confirm that SPT is a resource to be valued and that the SPT-derived products studied in this Doctorate show performances that confirm to laws currently in effect. In short, other than the environmental aspects of reduced impact and reduce use of virgin inert material, the activity of SPT-recovery certainly represents a good investment in terms of economic profit.

The object of this research regards the studies of strategies for regeneration large residential settlements in the urban peripheries that were constructed during the second half of the 20th century. These settlements, being subjected to a high level of social, technical, and functional deterioration, have their origins mostly in housing policies implemented during the post-WWII recovery period by public authorities to meet the intense demand for public housing through the urban planning of areas that were, at the time, peripheries but have since been absorbed by the urban fabric. The existing buildings in question were planned and constructed with no attention having been paid to energy issues from the points of view of both heating and natural illumination as well as ventilation, relying on non-renewable sources of energy to maintain adequate interior levels of comfort. The primary objective is to elaborate multidisciplinary analyses of strategies that include different yet complementary aspects of the construction attributes, such as: sustainability, energy efficiency, usability, accessibility, and multipurpose functions. Monitoring and control tools will be analysed in the research for specific renovation actions and programmes, with particular reference to those based on forms of partnership between public and private entities. The expected result is the elaboration of strategies and reflection for regeneration interventions, gathered from case studies but offering wide-scale applications on public housing complexes, including criteria, regulations, and requalification principles. In order to implement the functional and operational recovery models, the preliminary activities of the study were aimed at the identification of some case-studies that are representative of the Italian panorama because of their typology, construction, and state of physical and social deterioration.

L’HTA rappresenta un valido strumento per operare un’analisi dell’impatto clinico,economico e organizzativo di apparecchiature sempre più tecnologicamente sofisticate.Il SIC si inserisce nella valutazione multidisciplinare con le metodologie dell’HTA garantendo appropriatezza e aggiornamento del patrimonio tecnologico per rendere più efficiente l’erogazione delle prestazioni sanitarie.L’HTA dalla valutazione dei bisogni analizza l’applicabilità clinica.Un SIC deve essere in grado di elaborare dati tecnici,gestionali e clinici mediante il software di gestione della manutenzione del parco macchine che nel caso dell’AOSP BO è TMS che gestisce tutte le fasi del ciclo di vita di un’apparecchiatura biomedica.Il ruolo strategico del SIC prevede la programmazione degli investimenti e la valutazione rigorosa nella scelta del rinnovo tecnologico (urgente o programmato) o del potenziamento del parco tecnologico.L’algoritmo analizzato va a individuare diverse categorie di apparecchiature del Sant’Orsola e valuta modello per modello se e quanto risulta efficiente dopo un’attenta analisi il loro trasferimento all’interno del nuovo Polo Cardio Toraco Vascolare inaugurato il 14 dicembre 2015,determinando così un eventuale rinnovo tecnologico,aggiornamento,fuori uso o mantenimento in vita della strumentazione in esame.Le fasi dell’algoritmo finalizzato alla definizione dei recuperi delle apparecchiature medicali nell’ambito dei progetti di riqualificazione tecnologica sono: 1.Normativo (rispondenza a prescrizioni generali relative alla sicurezza e verifiche particolari.Si definisce anche un’analisi dei rischi). 2.Funzionale (si analizzano su TMS l’età dell’apparecchiatura,i tempi di disservizio,il numero e la frequenza delle azioni di manutenzione, le parti consumabili). 3.Economico (costi degli interventi e mantenimento dell'apparecchiatura, spese relative ai pezzi di ricambio o materiale deperibile,contratto di assistenza). 4.Prestazionale (valutazione dello stato del sistema in toto).

How the building sector, one of the main culprits of environmental damaging impacts, can actively contribute on a local scale to reach the european purpose of energy efficiency in an eco-responsible way? This research: - analyses instruments, indicators and procedures for the environmental sustainability evaluation available in literature; - according to Agenda 21’s local goals in terms of sustainability and recovery of the existing material and immaterial heritage, identifies the implementing subjects and the operating instruments to promote ecoresponsible actions of intervention on building heritage there where there is still no local legislation to which to make reference, like in Sardinia; - tests and verifies environmental sustainability evaluation systems at urban and building scale by applying specific rating systems and procedures based on the Life Cycle Assessment approach using real case-studies, of which it presents methods and results. In light of the topical issues discussed, the research’s solutions intend to propose an hypothetical path towards the environmental assessment in architecture that could grow from a local to a wider scale.

Despite significant efforts have been directed toward reducing waste generation and encouraging alternative waste management strategies, landfills still remain the main option for Municipal Solid Waste (MSW) disposal in many countries. Hence, landfills and related impacts on the surroundings are still current issues throughout the world. Actually, the major concerns are related to the potential emissions of leachate and landfill gas into the environment, that pose a threat to public health, surface and groundwater pollution, soil contamination and global warming effects. To ensure environmental protection and enhance landfill sustainability, modern sanitary landfills are equipped with several engineered systems with different functions. For instance, the installation of containment systems, such as bottom liner and multi-layers capping systems, is aimed at reducing leachate seepage and water infiltration into the landfill body as well as gas migration, while eventually mitigating methane emissions through the placement of active oxidation layers (biocovers). Leachate collection and removal systems are designed to minimize water head forming on the bottom section of the landfill and consequent seepages through the liner system. Finally, gas extraction and utilization systems, allow to recover energy from landfill gas while reducing explosion and fire risks associated with methane accumulation, even though much depends on gas collection efficiency achieved in the field (range: 60-90% Spokas et al., 2006; Huitric and Kong, 2006). Hence, impacts on the surrounding environment caused by the polluting substances released from the deposited waste through liquid and gas emissions can be potentially mitigated by a proper design of technical barriers and collection/extraction systems at the landfill site. Nevertheless, the long-term performance of containment systems to limit the landfill emissions is highly uncertain and is strongly dependent on site-specific conditions such as climate, vegetative covers, containment systems, leachate quality and applied stress. Furthermore, the design and operation of leachate collection and treatment systems, of landfill gas extraction and utilization projects, as well as the assessment of appropriate methane reduction strategies (biocovers), require reliable emission forecasts for the assessment of system feasibility and to ensure environmental compliance. To this end, landfill simulation models can represent an useful supporting tool for a better design of leachate/gas collection and treatment systems and can provide valuable information for the evaluation of best options for containment systems depending on their performances under the site-specific conditions. The capability in predicting future emissions levels at a landfill site can also be improved by combining simulation models with field observations at full-scale landfills and/or with experimental studies resembling landfill conditions. Indeed, this kind of data may allow to identify the main parameters and processes governing leachate and gas generation and can provide useful information for model refinement. In view of such need, the present research study was initially addressed to develop a new landfill screening model that, based on simplified mathematical and empirical equations, provides quantitative estimation of leachate and gas production over time, taking into account for site-specific conditions, waste properties and main landfill characteristics and processes. In order to evaluate the applicability of the developed model and the accuracy of emissions forecast, several simulations on four full-scale landfills, currently in operative management stage, were carried out. The results of these case studies showed a good correspondence of leachate estimations with monthly trend observed in the field and revealed that the reliability of model predictions is strongly influenced by the quality of input data. In particular, the initial waste moisture content and the waste compression index, which are usually data not available from a standard characterisation, were identified as the key unknown parameters affecting leachate production. Furthermore, the applicability of the model to closed landfills was evaluated by simulating different alternative capping systems and by comparing the results with those returned by the Hydrological Evaluation of Landfill Performance (HELP), which is the most worldwide used model for comparative analysis of composite liner systems. Despite the simplified approach of the developed model, simulated values of infiltration and leakage rates through the analysed cover systems were in line with those of HELP. However, it should be highlighted that the developed model provides an assessment of leachate and biogas production only from a quantitative point of view. The leachate and biogas composition was indeed not included in the forecast model, as strongly linked to the type of waste that makes the prediction in a screening phase poorly representative of what could be expected in the field. Hence, for a qualitative analysis of leachate and gas emissions over time, a laboratory methodology including different type of lab-scale tests was applied to a particular waste material. Specifically, the research was focused on mechanically biologically treated (MBT) wastes which, after the introduction of the European Landfill Directive 1999/31/EC (European Commission, 1999) that imposes member states to dispose of in landfills only wastes that have been preliminary subjected to treatment, are becoming the main flow waste landfilled in new Italian facilities. However, due to the relatively recent introduction of the MBT plants within the waste management system, very few data on leachate and gas emissions from MBT waste in landfills are available and, hence, the current knowledge mainly results from laboratory studies. Nevertheless, the assessment of the leaching characteristics of MBT materials and the evaluation of how the environmental conditions may affect the heavy metals mobility are still poorly investigated in literature. To gain deeper insight on the fundamental mechanisms governing the constituents release from MBT wastes, several leaching experiments were performed on MBT samples collected from an Italian MBT plant and the experimental results were modelled to obtain information on the long-term leachate emissions. Namely, a combination of experimental leaching tests were performed on fully-characterized MBT waste samples and the effect of different parameters, mainly pH and liquid to solid ratio (L/S,) on the compounds release was investigated by combining pH static-batch test, pH dependent tests and dynamic up-flow column percolation experiments. The obtained results showed that, even though MBT wastes were characterized by relatively high heavy metals content, only a limited amount was actually soluble and thus bioavailable. Furthermore, the information provided by the different tests highlighted the existence of a strong linear correlation between the release pattern of dissolved organic carbon (DOC) and several metals (Co, Cr, Cu, Ni, V, Zn), suggesting that complexation to DOC is the leaching controlling mechanism of these elements. Thus, combining the results of batch and up-flow column percolation tests, partition coefficients between DOC and metals concentration were derived. These data, coupled with a simplified screening model for DOC release, allowed to get a very good prediction of metal release during the experiments and may provide useful indications for the evaluation of long-term emissions from this type of waste in a landfill disposal scenario. In order to complete the study on the MBT waste environmental behaviour, gas emissions from MBT waste were examined by performing different anaerobic tests. The main purpose of this study was to evaluate the potential gas generation capacity of wastes and to assess possible implications on gas generation resulting from the different environmental conditions expected in the field. To this end, anaerobic batch tests were performed at a wide range of water contents (26-43 %w/w up to 75 %w/w on wet weight) and temperatures (from 20-25 °C up to 55 °C) in order to simulate different landfill management options (dry tomb or bioreactor landfills). In nearly all test conditions, a quite long lag-phase was observed (several months) due to the inhibition effects resulting from high concentrations of volatile fatty acids (VFAs) and ammonia that highlighted a poor stability degree of the analysed material. Furthermore, experimental results showed that the initial waste water content is the key factor limiting the anaerobic biological process. Indeed, when the waste moisture was lower than 32 %w/w the methanogenic microbial activity was completely inhibited. Overall, the obtained results indicated that the operative conditions drastically affect the gas generation from MBT waste, in terms of both gas yield and generation rate. This suggests that particular caution should be paid when using the results of lab-scale tests for the evaluation of long-term behaviour expected in the field, where the boundary conditions change continuously and vary significantly depending on the climate, the landfill operative management strategies in place (e.g. leachate recirculation, waste disposal methods), the hydraulic characteristics of buried waste, the presence and type of temporary and final cover systems.

Thanks to European environmental rules and regulations establishment, waste recycling has become a more and more relevant problematic. For manufacturing plants, especially those producing hazardous wastes, expenses linked to waste production have drastically increased over the last decades. In the proposed work, various hazardous and non-hazardous wastes, among: soda-lime and borosilicate glass cullet, cathode ray tubes glass, exhausted lime from fume abatement systems residues, sludge and slags from ferrous and non-ferrous metallurgy, and pre-stabilized municipal solid waste incinerators ashes are used to elaborate several compositions of glass-ceramics. High-temperature treatment (minimum 800 °C) associated to a Direct Sintering process (30 min) was an efficient way to stabilize chemically the final products. The impact of each waste on the final product’s mechanical properties was studied, but also their synergies between each other, when mixed together. Statistic mixture designs enabled to develop interesting products for modern building applications, such as porous tiles and lightweight panels destined to insulation, with a purpose of fulfilling multifunctional properties.
Grazie alle regole e normative ambientali europee istituite, il riciclaggio dei rifiuti è diventato una problematica sempre più rilevante. Per gli impianti di produzione, in particolare quelli che producono rifiuti pericolosi, le spese connesse allo smaltimento sono drasticamente aumentate negli ultimi decenni. Nel lavoro proposto, vari rifiuti, pericolosi o no, vengono utilizzati per elaborare diverse composizioni di vetroceramiche. Si distinguono rottami di vetro della produzione di finestre, di contenitori farmaceutici e di tubi catodici. I rifiuti non vetrosi invece sono calce esausta da residui di sistemi di filtrazione di fumi, scorie metallurgiche da leghe ferrose e non e ceneri da inceneritori. E' presentata nel presente lavoro la ricerca di un metodo di trattamento ad alta temperatura (minima 800 ° C) efficace per stabilizzare chimicamente il prodotto finale, tramite i diversi processi di sinterizzazione diretta, sinter-cristallizzazione e vetrificazione. Sono stati studiati gli effetti di ogni rifiuto sulle proprietà meccaniche del prodotto finale, ma anche le nuove funzionalità ottenute attraverso le sinergie risultanti dalla loro miscela. Miscele calibrate hanno permesso di sviluppare prodotti interessanti per applicazioni edilizie moderne, come le piastrelle porose e pannelli leggeri destinati all’isolamento.

L’oggetto dello studio è stato il recupero di energia disponibile durante la frenatura dei veicoli dei sistemi ferroviari a trazione elettrica e ad alta densità di traffico. Il tema è stato affrontato dal punto di vista teorico, a partire dall’applicazione delle leggi del moto, e dal punto di vista sperimentale, effettuando misure su veicoli in esercizio sulla linea A della Metropolitana di Roma nell’ambito di una convenzione di ricerca tra ATAC e DICEA. Inoltre sono state sviluppate specifiche simulazioni in ambiente RoMan/MatLab per esaminare gli assorbimenti di una linea ferroviaria regionale a carattere suburbano e in particolare sulla linea FL3 nella tratta La Storta – Valle Aurelia. L’obiettivo è stato quello di quantificare l’energia recuperata in relazione alla programmazione dell’orario e verificarne la correlazione con delle variazioni imposte alle tracce dei treni simulati. I risultati mostrano come, in un’applicazione seppur locale del metodo proposto, sia possibile un incremento dell’indice temporale di recupero dell’energia tra treno e treno di circa il 10%.

Oggetto della ricerca sono i paesaggi urbani produttivi, piccoli insediamenti fortemente connotati, nel passato, sul piano delle attività manifatturiere in cui è avvenuto, in un tempo più o meno recente, un processo di dismissione delle attività. Tali contesti, a partire dalla seconda metà dell’Ottocento, sono oggetto di un processo di transizione e successivamente di lenta e costante dismissione. In questo scenario si intende dimostrare che l’emergente paradigma della “industria 4.0” (Piano nazionale Industria 4.0, 2017-2020) possa rappresentare un’efficace strategia di riuso, compatibile con i valori della cultura materiale ancora fortemente presenti in tali contesti, seppur latenti. La ricerca intende dimostrare che la smaterializzazione e la digitalizzazione dei processi fisici e logici, mediante il supporto di tecnologie digitali e la capacità dei sistemi tecnologici di elaborare informazioni e fornire istruzioni a operatori o macchine, controlli remoti e produzione intermittente a lotti, possono migliorare i processi incidendo su efficienza e sostenibilità, con bassi consumi energetici e zero rifiuti. Affrontando un tema attuale nel settore scientifico di riferimento della Tecnologia dell’Architettura, si vuole restituire un approccio conoscitivo tramite la lettura del sistema insediativo produttivo alle diverse scale. Nel passaggio dalla scala dell’edificio a quella del quartiere, si declina il concetto di compatibilità e si definiscono nuovi requisiti di contenibilità, correlazione, accessibilità, flessibilità, relativi alla classe di esigenza della fruibilità con l’obiettivo di controllare la qualità dei processi trasformativi da promuovere. La metodologia proposta coniuga l’approccio sistemico esigenziale-prestazionale della cultura tecnologica con il concetto di compatibilità al riuso, sperimentando un processo inter-scalare e iterativo nel passaggio dalla scala edilizia a quella del sistema insediativo. Il percorso metodologico mira alla definizione di modelli e strumenti innovativi per il recupero di sistemi insediativi storicamente caratterizzati dalla funzione produttiva. Attraverso la lettura dei processi di trasformazione e del comportamento prestazionale degli elementi del sistema insediativo, viene verificata l’attitudine di tale sistema ad accogliere nuove funzioni in grado di riattivarne ed innovarne la produttività ed allo stesso tempo di garantire la permanenza di quei caratteri materiali e immateriali ancora presenti.

Le sfide urbane contemporanee, generate da fenomeni quali cambiamento climatico e demografico, crisi economica e innovazione tecnologica, spingono le città ed in particolare le aree vulnerabili, verso obiettivi di sviluppo sostenibile. La riqualificazione energetica però, focalizzata su target prestazionali, presta spesso poca attenzione all'integrità dell'architettura. La ricerca si focalizza sugli edifici periferici realizzati dalle migliori firme della cultura architettonica internazionale tra il 1950 ed il 1980, così dette Periferie urbane d’Autore, e definisce una metodologia per la riqualificazione integrata in grado di coniugare l'innovazione tecnologica con le istanze di salvaguardia delle qualità esistenti. Attraverso l’individuazione degli aspetti programmatici del tipo edilizio industrializzato e dei caratteri tecnologici-ambientali ricorrenti, l’indagine introduce nuove categorie di valutazione della qualità dell’architettura utili ad integrare gli strumenti di censimento esistenti. L’analisi degli esiti progettuali selezionati ha permesso di identificare soluzioni tecnologico-ambientali che, valutate attraverso determinati parametri, hanno fornito un indirizzo per operare con l’obbiettivo dell’efficientamento energetico, nel rispetto della declinazione d’autore. La metodologia proposta per la riqualificazione delle P.U.A. apre all’istituzione di una piattaforma di osservatorio del patrimonio edilizio contemporaneo orientata alla creazione di una rete informativa multi-data delle architetture a cui è riconosciuto un interesse culturale. Contemporary urban challenges, generated by climate and demographic change, economic crisis and technological innovation, push cities, especially vulnerable areas, towards SDGs. Energy requalification, focused on performance targets, often not pays attention to the integrity of architecture. The research focuses on the urban Peripheries built between 1950 and 1980 by the best names in international scenario to identify a integrated requalification methodology able to combine technological innovation with the requests of safeguarding existing significance. Identifying the programmatic characteristics of the industrialized building type and the recurring technological-environmental characteristics, the study introduces new categories of architectural quality assessment useful for integrating existing census tools. The analysis of the selected project has allowed the identification of technological-environmental solutions that, evaluated through parameters, have provided a path for operating with the energy efficiency aim, in compliance with the author's declination. The proposed methodology for the P.U.A. opens to a observatory platform of the contemporary heritage aimed at creating a multi-data information