Littérature scientifique sur le sujet « Edifici esistenti in c.a »

Il DL ‘Rilancio' n. 34 del 19 maggio 2020 combina gli obiettivi della transizione energetica con il sostegno al settore delle costruzioni. Inoltre, promuovendo il recupero e il riuso degli edifici esistenti, contribuisce a contrastare lo spopolamento dei territori marginali. D'altra parte, migliorare l'efficienza energetica spesso richiede di aggiungere strati isolanti o impianti di generazionelocale, incompatibili con i caratteri tipologici e il valore culturale di un edificio storico.Partendo da una riflessione sul rapporto tra cultura della tutela e cultura della sostenibilità, questo articolo discute l'impatto atteso di queste misure sugli edifici storici e sui processi di marginalizzazione nei territori fragili.

Negli ultimi decenni, l'intervento sugli edifici esistenti ha registrato sempre maggior interesse coinvolgendo il costruito diffuso, parte integrante del tessuto urbano delle città come dei centri abitati minori. Il contributo illustra le necessità di adeguamento degli edifici storici a fronte dell'attenzione verso le aree rurali e marginali emersa oggi maggiormente con la pandemia Covid-19. In evidenza èil rapporto tra il processo di efficientamento energetico, le esigenze di conservazione e l'adeguamento d'uso e gestione del patrimonio costruito. Questa riflessione prende in considerazione l'evoluzione del mercato immobiliare analizzando gli strumenti normativi in tema di retrofit energetico e le strategie di agevolazione fiscale in risposta all'attuale situazione di crisi.

L'INSTRUCTIONES FABRICAE ET SUPELLECTILIS ECCLESIASTICAE DI CARLO BORROMEO E LE SUE ORIGINI NELLA ROMA DEL SUO TEMPOL'autore traccia le origini delle prescrizioni di Carlo Borromeo per gli edifici ecclesiastici nelle sue Instructiones per l'architettura romana contemporanea e del primo periodo cristiano. La camera iniziale di Borromeo a Roma viene descritta. Le possibili influenze che le attività che egli svolse nella città e le personalità incontrate possano aver avuto sulla sua formazione architettonica vengono prese in considerazione. Prima di esaminare il testo di Borromeo un breve quadro della Roma dei giorni del prelato viene presentato, con una particolare attenzione ai vari cambiamenti avvenuti nelle antiche basiliche della città dal XVI secolo in poi, e gli sviluppi nell'edilizia ecclesiastica della città negli anni immediatamente precedenti e successivi alia sua visita. Le prescrizioni delle Instructiones di Borromeo vengono discusse individualmente e suggerimenti vengono proposti sul come e perché il prelato fosse giunto a certe conclusioni. In conclusione, viene mostrato come, oltre ad essere molto pragmatico e ad avere sia nuove chiese che il rinnovo degli edifici esistenti in mente, Borromeo fosse molto influenzato dagli sviluppi liturgici del suo tempo ed il suo testo riflette questa dipendenza culturale cosi come un'esplicita deferenza per le pratiche antiche.

Tra il Mito di Titone e la sindrome di Odisseo/Ulisse del Malato ComplessoA. FontanellaProfilo biosociale del paziente ospedalizzato del XXI secoloR. Nardi, G. Mathieu, M. La ReginaC’è bisogno di una nuova figura professionale?M. SilingardiAnalisi dei modelli esistenti: future hospital programF. OrlandiniAnalisi dei modelli esistenti: Acute Complex Care Model (ACCM)F. PietrantonioAnalisi dei modelli esistenti: hospitalistV. VerdianiOn being a hospitalistM. AffinatiLa nuova figura professionale italiana: profilo, attività e modelli organizzativiF. Orlandini, M. La Regina, V. Verdiani, D. ManfellottoIl percorso formativoG. Murialdo, A. Testi, G. Torre, P. Gnerre, F. OrlandiniLa certificazioneL. Marchionni, M. Campanini, C. Nozzoli, A. MazzoneHospitalist: SWOT analysisM. La Regina, F. Orlandini, V. VerdianiConsiderazioni conclusive sulla figura dell’HospitalistD. Manfellotto

L'INSEDIAMENTO RURALE NELLA SICILIA ROMANA ED ELLENISTICA: SCAVI A CAMPANAIO (AG), 1994–8Scavi all'insediamento rurale di Campanaio (3 ettari) hanno rivelato l'esistenza di sette principali fasi di occupazione dal c. 200 a.C. al periodo alto medievale. Un complesso di edifici ellenistici distribuiti in tre fasi successive è caratterizzato da muri a secco, pavimenti in battuto e sovrastrutture in mattoni di fango. Un contesto di scarico di rifiuti posto affianco agli edifici ha prodotto evidenza di contatti con la Cirenaica, la Grecia ed il nord Africa. Attività industriale risalente al 150 a.C. è attestata dalla presenza di una fornace da tegole e di cisterne, una delle quali provvista di un tubo di troppopieno composto di anfore puniche riutilizzate. Una più grande fornace da tegole fu aggiunta intorno al 125 a.C. Scarsa evidenza di occupazione alto imperiale è seguita da una rinnovata attività intorno al 375 d.C, la quale vide la costruzione di un emporio (con sedici anfore), un contenitore per la separazione dell'olio di oliva, una fornace da calce e altri nuovi edifici. In questa fase sono attestati la lavorazione del ferro, la possibile produzione di cuoio e la manifattura di tegole, mortaii e anfore Keay 52 (gli scarti vennero accumulati intorno al 400 d.C. nella fornace da calce andata in disuso). Una violenta distruzione intorno al 460 d.C. è possibile sia dovuta ad un attacco dei Vandali. L'esistenza di un insediamento arabo-normanno è suggerita da tre inumazioni poste sul fianco, che mostrano evidenza di malnutrizione, un tumore, mal di denti cronico, artrite e talassemia.

LA STRUTTURA COMPARATIVA DEGLI EDIFICI MONUMENTALI GRECI ED ETRUSCHISe esaminati da un punto di vista ingegneristico, gli edifici monumentali greci presentano sostanziali differenze con quelli di origini etrusco/italica. La tecnica greca comprendeva l'uso di imponend architravi in pietra atti a resistere al carico imposto lateralmente dai pesand tetti in tegole di terracotta. Gli Etruschi risolsero lo stesso problema grazie all'uso di travi su cui veniva scaricata la tensione. L'uso di travi di tensione in Italia rese possible la copertura a tetto di strutture con campate molto ampie (senza colonne interne) e con ampi aggetti, stabilendo così la caratteristica configurazione del tempio toscano. Calcoli basati sulle misure dei tempi greci ed etrusco/italici hanno evidenziato come la trave di tensione toscana fosse più efficiente rispetto alle tecniche greche dell'epoca. Gli architetti greci, in virtù dell'abbondanza di utile materiale da costruzione e di lavoro stagionale, non erano forse stimolati allo sviluppo di nuove tecniche, o forse non riuscirono mai a risolvere il problema delle giunture di tensione.In contrasto con i metodi moderni, che fanno uso intensivo del metallo, gli antichi ingegneri etruschi erano costretti ad usare giunture di collegamento in legno nelle strutture di legno del tetto, al fine di porre una resistenza al carico laterale dei tetti in tegole. Questa pratica potrebbe già essere stata introdotta nell'VII secolo a.C., quando le tegole di terracotta furono introdotte nelle città etrusche. Tale tecnica è attestata dalle campate di grandi edifici quali l'edificio sudest di Murlo (c. 630–600 a.C), il tempio Portonaccio a Veii ed il tempio A di Pyrgi, e viene data per scontata per il Capitolium a Roma (dedicate nel 509 a.C). Le travi di tensione continuarono ad essere usate per vari secoli, rendendo possibile la costruzione delle basiliche romane della media e tarda repubblica, nonché i tipi successivi.

L'ARCHITETTURA DOMENICANA DI EPOCA MEDIEVALE A SANTA SABINA A ROMA, CA. 1219–1320Lo studio tratta della basilica di V secolo di Santa Sabina e delle strutture ad essa adiacenti. In particolare si analizzano la documentazione storica e i resti architettonici di Santa Sabina negli anni compresi tra il 1219 e il 1320 circa, quando San Domenico e l'ordine medievale dei Frati Predicatori si insediarono nel complesso. Si analizzano tre soggetti: (1) i termini della donazione di Santa Sabina ai Domenicani da parte di Papa Onorio III nel 1222 e il diritto che egli concesse a San Domenico di sfruttare parte del suo palazzo sull'Aventino; (2) il significato di un muro costruito tra il coro dei frati e la parte pubblica della chiesa nel contesto della pratica architettonica e della legislazione domenicana; e (3) la natura e l'estensione delle strutture conventuali al tempo di San Domenico e il loro successivo sviluppo fino a ca. il 1320. L'ultimo soggetto si basa su una survey architettonica delle strutture di Santa Sabina e su un'analisi della muratura in esse reimpiegata. Datando la muratura con ampi lassi cronologici nell'ambito del Medioevo l'autore aiuta ad identificare gli edifici conventuali che esistevano quando i Domenicani arrivarono a Santa Sabina e ne mostra le modalità d'ampliamento.

TECNICHE MURARIE MEDIEVALI A ROMAIn questo articolo si discutono le tecniche murarie usate a Roma nel periodo c. 1080–c. 1300: opere murarie—con o senza riempitura a calce degli interstizi (stilatura), falsa cortina–e con modulo variato; opus listatum (opus mixtum), con l'uso di tufi e mattoni; opus saracinescum, solo di tufelli. Le variazioni di modulo possono servire a datare a tre periodi le opere murarie medievali: c. 1080–c. 1216; c. 1216–c. 1246; c. 1246–c. 1300. La stilatura sembra fosse il marchio distintivo di certe imprese costruttrici; fu usata tra c. 1080–c. 1200; nel XII secolo si trova ancora tra i conci rastremati. Mentre l'opus listatum apparve c. 1080–c. 1200, l'opus saracinescum era più tipico nel XIII e XIV secolo. Le tecniche murarie erano a volte relative alla funzione di un edificio—chiesa, palazzo, monastero, torre o casa, oppure al fatto che il muro fosse nelle fondamenta o sopra il livello del terreno.In questo articolo l'autore riesamina l'opera di M. E. Avagnina, V. Garibaldi e D. Salterini, ‘Strutture murarie degli edifici religiosi di Roma nel XII secolo’, Rivista dell'Istituto Nazionale d'Archeologia e Storia dell'Arte, XXIII–XXIV (1976–77) 173 sgg. Nella Tabella II sono riassunte le informazioni contenute in tale opera. Le osservazioni dell'autore si trovano nella Tabella I. Le techniche murarie qui discusse e il loro uso nella Roma medievale sono illustrate alla Tabella III.

The management of maintenance activities is an ongoing concern for facility managers in the existing building sector due to its complexity and uncertainty. This applies all the more to cultural heritage as protection, preservation and enhancement are a priority in order to keep the artistic and cultural value of historical assets for future generations. In addition, problems related to the increasingly limited economic resources complicate maintenance management processes. Therefore, it has become a common standard to carry out maintenance activities only when actual emergencies occur, thus causing inefficiencies in the planning of Facility Management activities and an increase in maintenance costs. This paper shows a method to support the management decision-making in maintenance activities through Building Condition Assessment (BCA) processes integrated with Building Information Modeling (BIM) systems. The main objective is to develop a maintenance management strategy and support technicians in identifying maintenance priorities in a practical, simple and automated way in order to optimise procedures and costs. To achieve such a goal, the method proposes a BCA process that uses the following tools: 1) building breakdown structure according to UNI 8290 adapted to historic buildings; 2) a degradation level index and a technological and operational connection matrix to assess opportunity maintenance; 3) field inspections and data collection on Excel spreadsheets acting as external Database; 4) data management in BIM environment using Revit as BIM Authoring Software and Dynamo scripts as visual programming language (VPL) to link external Database to BIM model. The results highlight the important role of BIM in Facility Management of existing buildings and buildings of historical and cultural value by allowing the continuous update of information in a single BIM model for BCA purposes and shows a great potential to support facility managers in managing building maintenance activities and optimising costs. La natura complessa, incerta e dinamica della gestione delle attività di manutenzione è fonte di continua preoccupazione per i facility managers che operano nel settore del patrimonio edilizio esistente. In particolare, nel campo dei beni culturali, la tutela, conservazione e valorizzazione sono una priorità per preservare il valore artistico-culturale dei beni storici alle generazioni future. Purtroppo, alla complessa gestione della manutenzione si aggiungono problemi relativi alle risorse economiche sempre più limitate. In questa situazione infatti, sembra essere diventato uno standard comune intervenire con attività di manutenzione solo quando si presentano effettivi casi di emergenza, causando così inefficienze nella pianificazione delle attività del Facility Management e, conseguentemente, un aumento dei costi della manutenzione. Questo paper espone un metodo per supportare le scelte decisionali dei gestori nelle attività di manutenzione attraverso i processi di Building Condition Assessment (BCA) integrati ai sistemi di Building Information Modeling (BIM). L'obiettivo principale è sviluppare una strategia di gestione della manutenzione, dando ai tecnici il necessario supporto per individuare le priorità di intervento di manutenzione in modo pratico, semplice e automatizzato al fine di ottimizzare procedure e costi della manutenzione. Per raggiungere questo obiettivo, il metodo propone un processo di BCA che utilizza i seguenti strumenti: 1) scomposizione dell’edificio secondo la norma UNI 8290 adattata agli edifici storici; 2) un indice del livello di degrado e una matrice di connessione tecnologica e operativa per valutare manutenzioni di opportunità; 3) ispezioni in situ e raccolta dei dati su fogli di calcolo Excel che fungono da Database esterno; 4) gestione dei dati in ambiente BIM utilizzando Revit come BIM Authoring Software e scripts in Dynamo come linguaggio di programmazione visiva per il collegamento tra Database esterno modello BIM. I risultati della ricerca evidenziano l'importanza del ruolo del BIM nel Facility Management degli edifici esistenti e di pregio storico-culturale consentendo l'aggiornamento permanente delle informazioni in un unico modello BIM ai fini del BCA e mostra un grande potenziale per supportare i facility managers nella gestione delle attività di manutenzione degli edifici e nell’ottimizzazione dei costi.

L'ECONOMIA MONASTICA NEL PRINCIPATO DI SALERNO DURANTE L'XI E IL XII SECOLOQuesto studio esamina il ruolo dei monasteri come proprietari nel principato di Salerno, durante l'XI e XII secolo, con particolare riferimento alla Badia della S. Trinità di Cava posta a confronto con altri edifici monastici, sulla base dell'analisi di documenti inediti dell'archivio di Cava, che contiene più di 3500 pergamene del XII secolo. Dopo una breve discussione sulle fondazioni di monasteri nel principato intorno all'anno Mille, e sullo sviluppo della proprietà della Badia di Cava e dei suoi privilegi, concessi dagli ultimi principi longobardi, dai nuovi duchi normanni e dall'aristocrazia territoriale, l'articolo tratta cinque punti principali. Essi sono: i rapporti della Badia con i suoi coloni (descritti in vari modi, come homines, censiles, servi o villani); la sottomissione volontaria di uomini liberi all'autorità della Badia e le loro relazioni con l'autorità stessa; l'importanza dei servizi di mano d'opera in rapporto ai locatari; le condizioni e le variazioni dei contratti di mezzadria; e, infine, l'importanza del valore relativo all'estensione della proprietà di Cava durante il periodo, particolarmente nel XII secolo. Particolare attenzione è data alla possibilità che lo sviluppo di usi locali possa aver rappresentato un miglioramento delle esistenti condizioni di proprieta. Le operazioni finanziarie di Cava sono illustrate da particolari riferimenti agli anni 1110–19, 1130–49, 1170–4, e 1200–4 e dalle tavole degli acquisti, dei pagamenti e dei prestiti della Badia. Le spese di Cava, aumentate, per esempio, della somma di 25,951 tari nel periodo 1110–14 e di 8,267 tari nel 1170–4, vengono confrontate con le spese più occasionali e modeste sostenute da Montevergine nel tardo XII secolo. Ma i dettagli relativi a come Cava mutasse le sue entrate dirette — la maggior parte delle quali proveniva da affitti e da altri pagamenti in natura, in moneta — restano oscuri. Questo è uno dei punti più controversi dell'argomento, e richiede ricerche più sistematiche tra i numerosi inediti del XII secolo dell'archivio di Cava per il futuro.

An important element for the development of strategies for the prevention and the reduction of the seismic risk is the evaluation of the structural behaviour under seismic actions with destructive intensity: for existing buildings, the problem arises mainly in the assessment of their current susceptibility to damage, namely of their vulnerability. The procedures used for these assessments can have different levels of detail, depending on the quality and quantity of information that are acquired for each individual building. Considering the mitigation of seismic risk, these analysis should be performed on whole territories or municipalities, or on a significant number of buildings: this leads to the research of procedures for the vulnerability assessment that, starting from a rapid acquisition of information, allow to realize a reliable estimate of the level of seismic damage, without resorting to overly refined models. In addition, the architectural heritage and, in particular, the historical urban tissue of Italy and of many other countries with relevant seismic risk, are mostly made of stone masonry load-bearing buildings, mostly built in ancient times without any seismic standard. The traditional buildings can be considered as assemblages of statically determined elements mono-laterally constrained and essentially based on the indications of the so called "rule of the art": such arrangements are actually present only in important buildings, while are quite rare in ordinary buildings, with a consequent increase of their static and seismic weakness. These conditions imply a preference, for the purposes of a structural analysis for the evaluation of the seismic vulnerability, detailed verifications of elementary collapse mechanisms of individual elements, seeking possible weak points of the building, rather than studies that address the entire building considering the ideal behaviour of the elastic or elastoplastic multi-connected box. Finally, a territorial analysis, that moves its investigation scale from the single structural unit to the entire town centre and beyond, cannot ignore the fact that the masonry buildings are often organized into nuclei of buildings that interact in complex ways: this makes even more difficult the approach, the development of analysis and the interpretation of results. In recent years, different studies have been carried out (the most recent in the ReLUIS - Laboratories University Network of Seismic Engineering - projects), which led to propose a methodology that can be considered innovative towards the complexity of historical buildings and versatile both for predictive analysis and post-earthquake monitoring, both for the planning of mitigation actions. The method, already applied in several city centres, where significant specimens of buildings (structural units), belonging to different structural types, were found, considers an essential and preliminary knowledge phase, carried out with a strong interdisciplinary approach and based on the on-site data collection, by the use of special survey forms and implementation of minimum campaigns of experimental investigations. Starting from the available information historical, typological and structural analysis and studies of damage mechanisms and past interventions were developed and assessments of the seismic vulnerability of aggregated building systems through the application of automatic procedures, based on an estimate of the in-plane resistance and on the study of out-of-plane local mechanisms of structural macro-elements, were carried out: these procedures of limit analysis depends on few geometric and mechanical parameters, and therefore do not require an extremely accurate survey and a heavy computational burden. In this thesis, the latest versions of these procedures, updated to the codes developments, are outlined: by the application to three historical towns located in the central part of Italy, chosen as case studies (Campi Alto di Norcia, Castelluccio di Norcia and Sulmona), they showed their completeness and reliability, by the comparison of the results with the actual behaviour of the classes of existing masonry buildings towards recent seismic events, with the statistical forecasts given by the macroseismic scales and with mechanical-capacitive detailed models of the in-plane and out-of-plane behaviour. These models have allowed the calibration of the procedures and the development of computational and structural verification methods: in this sense, the capacitive approach developed for the study of in-plan behaviour was particularly innovative and, for this reason, particularized on the single case study of Sulmona. The general methodology systematize the vulnerability assessments for masonry buildings aggregates within city centres and lends itself to interesting applications in codes indications, related to the management and protection of the architectural heritage; the results obtained will also have noticeable exploitations in research activities and in concrete applications that are developing in Abruzzo as a result of the events related to the earthquake of April 6th 2009.
Un elemento fondamentale nello sviluppo di strategie di prevenzione e di riduzione del rischio sismico è la valutazione del comportamento strutturale sotto azioni sismiche di intensità distruttiva: per gli edifici esistenti il problema si pone essenzialmente nella valutazione della loro attuale predisposizione al danneggiamento, ossia della loro vulnerabilità. Le procedure utilizzabili per condurre tali operazioni possono avere vari livelli di dettaglio in funzione della qualità e quantità di informazioni che si acquisiscono per ogni singolo edificio. In un'ottica di mitigazione del rischio sismico, queste analisi vanno condotte su interi ambiti territoriali o urbani e quindi su una pluralità di edifici: ciò porta conseguentemente a ricercare procedure di valutazione della vulnerabilità che, partendo da un'acquisizione il più possibile speditiva di informazioni, permetta di formulare una stima sufficientemente attendibile della danneggiabilità sismica, senza ricorrere a modelli eccessivamente raffinati. Inoltre, il patrimonio edilizio e, in particolare, il tessuto urbano storico in Italia, così come in molti altri Paesi a rilevante rischio sismico, sono prevalentemente costituiti da edifici in muratura portante, generalmente costruiti in epoche passate in assenza di normative antisismiche. La fabbriche tradizionali si possono considerare come assemblaggi di elementi determinati staticamente, vincolati in modo monolatero ed essenzialmente basati sugli accor-gimenti dettati dalla cosiddetta “regola dell’arte”: tali accorgimenti si trovano effettivamente solo in edifici di una certa importanza, mentre nell’edilizia ordinaria sono piuttosto rari, con conseguente incremento della debolezza statica e sismica. Tali condizioni portano a preferire, ai fini dell’analisi strutturale per la valutazione della vulnerabilità sismica, verifiche di dettaglio di meccanismi elementari di collasso su singoli elementi, ricercando l’eventuale punto debole della costruzione, piuttosto che studi dell’intero edificio che considerino il comportamento ideale di scatola pluriconnessa elastica o elastoplastica. Infine, un’analisi del territorio che muove la propria scala di indagine dalla singola unità strutturale all’intero centro storico e oltre, non può prescindere dal fatto che il costruito in muratura si trova spesso organizzato in aggregati di edifici interagenti in modo complesso: questo rende ancora più difficoltosi l’approccio, lo sviluppo delle analisi e l’interpretazione dei risultati. Negli scorsi anni, sono state svolte numerose ricerche (le più recenti nell’ambito dei pro-getti ReLUIS - Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica) che hanno permesso di proporre una metodologia innovativa in rapporto alla complessità dell’edificato storico e versatile sia per analisi predittive e di verifica post-sisma, sia per il progetto di piani di mitigazione. La metodologia, già applicata in diversi centri storici, nei quali sono stati individuati campioni significativi di edifici (unità strutturali) appartenenti a diverse tipologie costruttive, prevede una imprescindibile fase di conoscenza preliminare di impostazione fortemente interdisciplinare, basata sulla raccolta di dati in sito mediante l’utilizzo di apposite schede e sulla realizzazione di campagne minime di indagini sperimentali. A partire dalle informazioni disponibili sono effettuate analisi storico - tipologiche, strutturali, dei meccanismi di danno e degli interventi pregressi e sono successivamente svolte valutazioni della vulnerabilità sismica dei sistemi edilizi aggregati, mediante l’applicazione di procedure automatiche di calcolo, basate sulla stima della resistenza nel piano e sullo studio di meccanismi locali di collasso fuori piano di macroelementi strutturali: tali procedure di calcolo limite dipendono da pochi parametri geometrici e meccanici, e quindi non richiedono un rilievo estremamente accurato e pesanti oneri computazionali. In questa sede sono illustrate le versioni più recenti di queste procedure, aggiornate agli ultimi sviluppi normativi: esse, mediante l’applicazione a tre centri storici dell’Italia centrale scelti come casi di studio (Campi Alto di Norcia, Castelluccio di Norcia e Sulmona), hanno dimostrato la loro completezza e affidabilità, attraverso il confronto dei risultati sia con l’effettivo comportamento della classe del costruito esistente in muratura in occasione di recenti eventi sismici, sia con le previsioni statistiche fornite dalle scale macrosismiche, sia con modellazioni meccanico-capacitive di dettaglio del comportamento nel piano e fuori del piano. Queste ultime hanno consentito, oltre che una calibrazione delle procedure, la messa a punto di metodi di calcolo e verifica strutturale: in questo senso è risultato particolarmente innovativo e per questo particolarizzato sul solo caso studio di Sulmona l’approccio capacitivo sviluppato per lo studio del comportamento nel piano. La metodologia di studio, sistematizzando le valutazioni di vulnerabilità per edifici in muratura aggregati all’interno di centri storici, si presta a interessanti applicazioni in ambito normativo, specialmente per quel che riguarda la gestione e la tutela del patrimonio architettonico; i risultati ottenuti avranno inoltre particolari riscontri nelle attività di ricerca e in quelle più applicative che si stanno sviluppando in Abruzzo a seguito degli eventi relativi al sisma del 6 Aprile scorso.

An in-deep study concerning the energy analysis in civil buildings is discussed in this work. In particular, the characterisation of the building envelope in situ and the energy analysis regarding the minimisation of net thermal energy demand for building air-conditioning and the optimisation of the performances of the HVAC systems are here considered, with particular attention also for retrofitting of existent heating systems. The characterisation of building envelope is here analysed through measurements of thermal conductance in situ and determination of air permeability of buildings by means of fan pressurisation method. A theoretical and experimental analysis of measurement apparatus, and a further study of the performances of the main post-processing methods for thermal conductance measurements are here taken into consideration, widening the existent knowledge of this kind of analyses; then targets, methods and results of a measuring campaign are discussed. Concerning the determination of air permeability of buildings by means of fan pressurisation test, methods for conducting the measurements are considered and the main infiltration models are treated. Moreover, results of a measuring campaign in situ are discussed, and a simulation analysis is done to analyse the possibility of implementing the infiltration models for some of the measured cases. Relating to building energy analysis, a simulation study of net air-conditioning energy demand for civil buildings is implemented and discussed, for evaluating the best possible solutions which lead to energy saving and in the meantime guarantee the respect of comfort conditions inside the building. Finally, concerning the optimisation of both building envelope and HVAC systems for civil buildings, a simulation analysis for evaluating heating energy demand is disposed, with particular regard to the generation systems. In particular, retrofitting of heating systems is analysed, the most energy efficient system for new buildings or buildings with an envelope improved on the point of view of thermal insulation is discussed, and the most suitable generation system for some cases of district heating is characterised.
In questo lavoro si affrontano in maniera organica alcune tematiche legate all'analisi energetica per edifici del settore residenziale e terziario. In particolare vengono considerati aspetti migliorativi riguardo la caratterizzazione dell'involucro esistente e la minimizzazione del fabbisogno netto di energia per la climatizzazione degli edifici, come pure l'ottimizzazione dell'intero sistema edificio-impianto con particolare attenzione al retrofit di impianti esistenti. Il primo aspetto, ovvero la caratterizzazione dell'involucro edilizio, è approfondito mediante l'analisi di misure di conduttanza termica in opera di elementi d'involucro e la determinazione della permeabilità all'aria dell'involucro stesso mediante prova di pressurizzazione. Riguardo la misura di conduttanza in opera si discutono un'analisi teorica e sperimentale della strumentazione di misura ed i metodi per l'analisi dei dati, con l'obiettivo di ampliare la conoscenza di quanto finora esistente circa la validità  delle misure stesse; successivamente si espongono gli obiettivi e i metodi di una campagna di misure di conduttanza in opera, discutendone i risultati. Per quanto riguarda la determinazione della permeabilità all'aria degli edifici, sono approfonditi i metodi per lo svolgimento della prova e i principali modelli per correlare i risultati della prova stessa con l'indice di ricambio orario dell'edificio. Inoltre si discutono i risultati di una campagna di misure in opera mediante prova di pressurizzazione, oltre a un'analisi attraverso simulazioni numeriche per valutare la possibilità di utilizzare i modelli di infiltrazione per alcuni dei casi testati in opera. Per quanto riguarda l'analisi energetica degli edifici, si discute uno studio mediante simulazioni numeriche dei fabbisogni netti per la climatizzazione invernale ed estiva di edifici del settore residenziale e terziario, con l'obiettivo di valutare le soluzioni più vantaggiose dal punto di vista del risparmio energetico, garantendo comunque il soddisfacimento delle condizioni di comfort. Infine, per quanto riguarda l'ottimizzazione di sistemi edificio-impianto del settore residenziale, viene presentato uno studio attraverso simulazioni energetiche per la climatizzazione invernale, con particolare rilievo per le tipologie di sistemi di conversione dell'energia termica. In particolare, è stata analizzata la possibilità  di effettuare il retrofit sia nel caso di impianti di edifici esistenti senza intervenire sull'involucro, che identificando il sistema energeticamente più efficiente per quanto riguarda edifici nuovi o sottoposti a coibentazione dell'involucro edilizio, e per alcuni casi è stato valutato il sistema per la conversione dell'energia termica più adatto nell'ipotesi di reti di teleriscaldamento.

Studio di una struttura esistente in muratura con rilievo geometrico-strutturale, valutazione dei livelli di sicurezza dello stato attuale, sia locali (analisi cinematiche) che globali (analisi pushover) per azioni sismiche e per i carichi accidentali verticali, ipotesi di interventi di nuovi solai, nuove murature per portare a due teste le pareti ad una sola testa, rinforzi murari con betoncino armato, strisce di fibre in FRP per incrementare la resistenza a flessione ed a taglio, reti in GFRP, utilizzo di tiranti. Per ogni singolo intervento ipotizzato in zone ben definite della struttura, si è ricavato il coefficiente di sicurezza sismico locale e globale e il relativo costo necessario per eseguire tale intervento. Allo stesso modo sono stati ipotizzati degli insiemi degli interventi descritti sopra, per valutare la loro efficacia tramite lo stesso coefficiente di sicurezza, verificando anche il costo di esecuzione di tali opere. In conclusione sono stati confrontati tutti gli interventi ed i loro insiemi in termini di sicurezza sismica e di costo di realizzazione

La tesi analizza le principali metodologie e tecniche per il recupero e il consolidamento di edifici in muratura esistenti. Dopo un’iniziale descrizione dei materiali costituenti e delle possibili tipologie costruttive, si evidenziano le caratteristiche meccaniche e le verifiche da attuare in base alle normative vigenti. Vengono poi analizzati i principali elementi strutturali e le norme generali per gli edifici in muratura, nonché i possibili metodi di intervento in base al livello di conoscenza delle costruzioni esistenti. Infine, dopo aver presentato le più importanti indagini e prove, vengono descritte le principali tecniche di consolidamento e i criteri per gli interventi sugli edifici in muratura.

Il percorso affrontato per lo svolgimento della tesi si muove nell’ambito del progetto europeo “Abracadabra” finalizzato ad evidenziare le opportunità tecnico-economiche di riqualificazione degli edifici esistenti tramite sistemi di addizioni volumetriche che possano portare gli edifici a nZEB dal punto di vista energetico e possano determinarne un incremento del loro valore immobiliare. Il lavoro svolto mira in particolare ad analizzare gli effetti energetici delle addizioni volumetriche di facciata tramite soluzioni architettoniche e tecnologiche che possano portare a minimizzare i fabbisogni annuali per la climatizzazione degli ambienti interni ed al contempo possano garantire adeguati ricambi di aria. Le valutazioni sono state eseguite su un edificio esistente realizzato a Bologna negli anni ’70 e avente quindi caratteristiche termofisiche molto scadenti. Partendo da soluzioni tradizionali che prevedono la realizzazione di sistemi di isolamento termico a cappotto e sostituzione degli infissi, lo studio si è incentrato sulla analisi delle seguenti soluzioni: 1)creazioni di terrazzamenti esterni con serre apribili su tutta la facciata esterna, 2)creazioni di terrazze e sistemi di tamponamento trasparenti a doppia pelle. Sono state analizzate diverse combinazioni delle soluzioni proposte valutando i vantaggi energetici ottenibili con installazione sulle facciate diversamente orientate. Le simulazioni energetiche sono state eseguite con modellazione dinamica tramite il software Design Builder su un appartamento tipo avente doppia esposizione (nord-sud) e ventilazione trasversale. I risultati offrono indicazioni importanti sulla scelta del sistema energeticamente più vantaggioso in funzione anche di diverse zone climatiche, evidenziando i parametri che consentono di portare l’edifico a prestazioni energetiche comparabili a quelle di un edificio nZEB.

L’obiettivo dello studio è principalmente confrontare l’importanza della conformazione architettonica degli edifici residenziali ai fini della valutazione delle prestazioni energetiche. In particolare, si vuole valutare l’incidenza del dettaglio nella modellazione rispetto ai principali indicatori energetici. Inizialmente è stata fatta una ricognizione, nel complesso quadro normativo, sul concetto di efficienza energetica degli edifici, dal livello europeo alla legislazione nazionale e regionale, regione Veneto. È stata analizzata anche la normativa tecnica in materia italiana ed europea. Definizione di concetto di NZEB, nelle sue accezioni, definendone caratteristiche e quadro critico italiano. Analisi del concetto di efficienza energetica di un edificio e focus su: prestazione energetica, fabbisogno energetico, definizioni di trasmittanza termica, ponti termici, attestato di prestazione energetica (APE). Introduzione del caso di studio,edificio residenziale sito a Concordia Sagittaria, e descrizione di: configurazione architettonica, tipologia strutturale, impianti, consumi, stato di conservazione, progetto di miglioramento, materiali utilizzati, stratigrafie, tipologie abitative. Il caso di studio è stato scelto all’interno del progetto europeo TripleA-reno. Definito il software di modellazione è stata effettuata una valutazione dettagliata della prestazione energetica dell’edificio che è stato successivamente approssimato. Si sono poi messe a confronto le diverse valutazioni energetiche e valutati quali parametri vengono maggiormente influenzati dalla semplificazione introdotta. Lo studio è stato condotto sia per lo stato di fatto che per un paio di casi in stato di progetto. In parallelo è stato condotto un monitoraggio ambientale ed etnografico per valutare l’effettivo comfort abitativo in alcuni appartamenti rilevando i principali parametri ambientali (temperatura, umidità relativa, CO2 e consumi elettrici) in parallelo alle sensazioni degli abitanti.

Se si considera la componente fisica del sistema città come espressione materiale dell’insieme dei fenomeni evolutivi dei luoghi, appare evidente come la sua rappresentazione possa essere considerata come sistema di conoscenza generale in grado di manifestare una convergenza di informazioni di natura altamente eterogenea. Le vaste trasformazioni che hanno interessato le città nella storia hanno determinato una evoluzione non solo nelle modifiche morfologiche degli assetti territoriali e nella stratificazione architettonica delle strutture urbane, ma anche nella percezione e fruizione degli spazi urbani. Se si considera l’organizzazione dello spazio urbano come ambito di relazione tra gli uomini, i contributi che provengono dalle fonti bibliografiche, iconografiche e cartografiche in particolare possono consentire la ricostruzione diacronica dei tessuti urbani. Questa ricostruzione è resa possibile dalla lettura delle diverse rappresentazioni che della città sono state date nel tempo, come rappresentazioni iconografiche o pittoriche, talvolta simboliche se non addirittura metaforiche, che consentono di acquisire conoscenze dei luoghi, anche quando presentano uno scarso grado di attendibilità. L’introduzione dell’informatica nel rilevamento e nella rappresentazione cartografica e la realizzazione dei sistemi informativi territoriali hanno aperto nuove possibilità non solo nella realizzazione di database collegati e georeferenziati, che possono contenere una notevole quantità di informazioni di diversa natura progressivamente incrementabili, ma soprattutto rendendo agevoli sia le molteplici interrogazioni sia le successive elaborazioni. Lo sviluppo della cartografia digitale dalla quale si possono derivare direttamente modelli tridimensionali, si pone quindi come punto di partenza per una corretta rappresentazione della complessità del fenomeno urbano e per un ripensamento dello spazio non più sulla base di esplorazioni planimetriche, ma tramite la creazione di modelli virtuali generati in maniera più o meno automatica a partire dalla cartografia stessa. In questo senso, il modello di derivazione cartografica costituisce l’aspetto metrico-quantitativo della rappresentazione della città, aspetto che risulta tanto più esatto, obiettivo e verificabile in quanto ottenuto con strumenti che rendono le misurazioni sufficientemente attendibili. Si tratta dunque di esplorare la cartografia tridimensionale cogliendone le peculiarità e la ricchezza nella restituzione dello spazio urbano, caratteristiche, queste, che suggeriscono immediatamente di tentare di ricostruire con la stessa vivacità rappresentativa anche tutti i trascorsi storici della città o, quanto meno, di alcuni dei suoi momenti topici, con particolare attenzione alle trasformazioni di natura orografica ed edilizia. In questo quadro emergono due distinti aspetti di natura metodologica, l’uno concernente la generazione del modello urbano e le implicazioni tecniche che questo comporta (implementazione di dati, automatismi, studi tipo-morfologici, scala del modello, …), l’altro relativo all’evoluzione della città attraverso il confronto tra modelli cartografici diversi (bi e tridimensionali). La realizzazione di un modello virtuale basato sulla cartografia digitale 3D, che fotografa lo stato attuale della struttura urbana, può rappresentare la griglia tridimensionale di riferimento per una visualizzazione delle trasformazioni spaziali attuata con una procedura che ripercorre a ritroso il cammino della storia. Si tratta di riferire a questa griglia orientata sulla base di capisaldi topografici certi i dati cartografici e iconografici provenienti dalla ricerca storico-documentaria, sulla base della individuazione di elementi invarianti della struttura urbana, come assetti orografici, vuoti urbani o edifici esistenti, etc., che non hanno mutato la loro localizzazione e le loro caratteristiche morfologiche. Così concepito, il modello tridimensionale di derivazione cartografica si caratterizza per la capacità di recepire e valorizzare documenti molto diversi e non necessariamente “scientifici” ai fini di una visualizzazione interattiva della storia del singolo brano di città o del singolo edificio per valutarne le trasformazioni sul piano morfologico e dimensionale, ma anche percettivo.