Thèses sur le sujet « Recupero e conservazione strutturale »

La tesi ha come obiettivo l’analisi della vulnerabilità sismica dell’edificio “Ex INAM” sito a Rimini e la redazione di un progetto di rifunzionalizzazione e miglioramento sismico dello stesso. I disegni del progetto di massima dell’edificio sono del 1960 ad opera dell’architetto Francesco Santini. La costruzione ha luogo in una porzione di terreno facente parte delle allora mura storiche delle città dove si trovava l’antico Gioco del Pallone. L’ossatura portante è in calcestruzzo armato a formare una “L” nel cui snodo sono presenti i collegamenti verticali a servizio dei quattro piani fuori terra e dell’interrato. Poiché l’analisi storico-critica nei vari archivi ha portato a un livello di conoscenza LC1, si è svolto un progetto per la definizione della campagna di indagini e prove da effettuare per raggiungere un livello di conoscenza. Si è quindi eseguita una valutazione della vulnerabilità sismica grazie al programma CDSWin che ha evidenziato come l’edificio non soddisfa i criteri di resistenza imposti dalle attuali normative. Parallelamente si è redatto il progetto architettonico, corredato dal progetto di prevenzione incendi, per la nuova destinazione d’uso dell’immobile: dovrà ospitare aule, laboratori, studi docenti e uffici tecnici-amministrativi a servizio del Dipartimento di Scienze della Qualità della Vita dell’Università di Bologna. Si è poi passati alla fase di progettazione degli interventi di miglioramento sismico al fine di ridurre e, ove possibile, eliminare le vulnerabilità riscontrate in fase di analisi: si sono inseriti due elementi resistenti in c.a. al piano interrato in corrispondenza del vano scala: la risposta globale dell’edificio è notevolmente migliorata, arrivando a presentare solo altre due criticità: la resistenza al taglio non viene verificata per la trave-cordolo di uno dei due setto e per il pilastro del vano scale al piano terra. Per entrambi gli elementi si è pensato ad un intervento con materiali fibrorinforzati

2010 - 2011
Nella seconda metà del XIX secolo l’avvio su scala industriale della produzione di leganti idraulici (calci e cementi) diede vita, anche nel salernitano, ad un lento ma inarrestabile processo di rinnovamento delle tecniche costruttive, che portò all’affermazione del conglomerato cementizio armato come materiale da costruzione nell’arco temporale compreso tra le due guerre mondiali e alla sua generalizzata applicazione nel periodo post bellico. L’impiego del nuovo materiale nella prassi costruttiva degli edifici salernitani avvenne in maniera graduale, senza comportare uno stravolgimento dell’impianto costruttivo tradizionale, dapprima con applicazioni “accessorie”, attraverso elementi con funzione ornamentale (cornici ed apparati decorativi), poi in sostituzione dei tradizionali orizzontamenti in legno e ferro ai quali subentrarono nervature e solette in conglomerato cementizio armato... [a cura dell'autore]
X n.s.

Il presente lavoro di tesi consiste nel progetto di recupero di una villa storica, risalente alla metà del XVI secolo, situata in zona collinare, nel comune di Ozzano dell’Emilia, che si presenta in un notevole stato di abbandono, ma in buone condizioni strutturali. In seguito all’analisi evolutiva, è stato effettuato un rilievo geometrico della Villa e dei propri elementi costruttivi e strutturali; procedendo poi alla realizzazione del progetto di recupero architettonico e prestazionale, che seguendo le linee guida date dalla Committenza, rendesse possibile il riutilizzo della villa, abbandonata ormai da anni. Assieme al progetto architettonico, sono stati sviluppati anche un’altra serie di progetti fondamentali al pieno recupero dell’edificio: - il progetto impiantistico, riguardante il sistema di riscaldamento invernale, raffrescamento estivo e la ventilazione forzata degli ambienti; - il progetto della prevenzione incendi, anche questo fondamentale, in quanto all’interno della villa, la committenza, prevede la presenza costante di un esiguo numero di persone; - il progetto strutturale, riguardante l’individuazione delle vulnerabilità sismiche che potrebbero portare, in caso di sisma, all’attivazione dei cinematismi di collasso, attraverso la valutazione della sicurezza sismica del fabbricato. Per fare ciò, è stata effettuata un’analisi qualitativa del comportamento globale del manufatto attraverso modelli semplificati LV1; i quali sono stati affiancati ai risultati ottenuti tramite l’applicazione delle tabelle CINE, che analizzano invece i meccanismi locali. All’interno del progetto strutturale, si è proceduto a studiare e verificare anche gli altri interventi strutturali, resi necessari a rendere la villa usufruibile per le funzioni richieste dalla Committenza.

Il presente elaborato di tesi consiste nella redazione di un progetto di recupero, miglioramento strutturale e rifunzionalizazzione dell'ex Chiesa di Santa Maria del Carmine sita a Medicina (BO). Detto progetto è realizzato in collaborazione con lo studio di ingegneria Ing. Marco Pasquini e finanziato con un contributo riferito al Programma Operativo Regionale Sisma 2015-2016, volto alla realizzazione di progetti di riparazione e miglioramento sismico negli edifici pubblici classificati come beni architettonici. In seguito all'analisi evolutiva, resa possibile da una ricerca storico-costruttiva, viene effettuata una caratterizzazione costruttiva degli elementi tramite rilievi dello stato di fatto. Ai fini della valutazione della sicurezza sismica globale della Chiesa si è effettuata un’analisi qualitativa attraverso il modello di Analisi LV1, di applicazione dei contenuti delle Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle norme tecniche per le costruzioni, che consente di ottenere una valutazione qualitativa del periodo di ritorno cui corrisponde il raggiungimento dello Stato Limite di salvaguardia della Vita. In seguito, ai fini di una valutazione della sicurezza sismica locale, viene effettuata una verifica di stabilità mediante metodo grafico delle volte e degli archi presenti e svolta un'analisi quantitativa mediante l'applicazione delle schede C.I.N.E. che analizzano e verificano i meccanismi locali attesi. Sulla base dei risultati ottenuti, sono stati progettati diversi interventi strutturali, con lo scopo di migliorare la sicurezza sismica dell’edificio, di eliminare o limitare la vulnerabilità sismica, concentrandoci in particolar modo sul tema delle coperture e della scatolarità. Al progetto strutturale viene inoltre affiancato un progetto architettonico di rifunzionalizzazione che vede la realizzazione di un cambio di destinazione in una sala polivalente, per mostre o conferenze.

L’evolvere del sistema insediativo nelle Marche, dal dopoguerra ad oggi, ha condotto ad un diffuso sottoutilizzo dei piccoli centri storici ed all’abbandono, ormai definitivo, di quei borghi minori, privi di funzioni di pregio, privi ormai anche delle dotazioni minime funzionali all’abitare. Il piccolo nucleo di Sant’Arduino si inserisce in quel lungo elenco di borghi che, con il graduale abbandono dell’agricoltura, hanno subito un progressivo processo di spopolamento. Lungo la strada che da Macerata Feltria conduce verso il monte Carpegna, il complesso monumentale è quasi sospeso su un dirupo: un campanile senza campane, una chiesa sconsacrata e pochi edifici rustici da alcuni anni completamente abbandonati. E' tutto quello che rimane dell'antico castello e della Chiesa parrocchiale di Sant’Arduino, che oggi ha perso la propria autonomia amministrativa e si colloca nel Comune di Pietrarubbia. Questo lavoro vuole offrire un contributo al processo di valorizzazione dei nuclei minori di antico impianto, intento promosso dalla stessa Regione all’interno del progetto “Borghi delle Marche”. La sensibilizzazione per un recupero urbanistico e architettonico del patrimonio tradizionale minore si coniuga con la scelta di inserire l’intervento nel suo contesto culturale e geografico, cercando di impostare, non un isolato intervento di recupero, ma un anello di connessione in termini sociali, culturali e funzionali con le politiche di sviluppo del territorio. Il percorso individuato si è articolato su una prima fase di indagine volta ad ottenere una conoscenza del tema dei borghi abbandonati e del sistema dei borghi delle Marche, successivamente l’analisi storica e la lettura e l’indagine dell’oggetto, fasi propedeutiche all’elaborazione di un’ipotesi di intervento, per giungere all’individuazione della modalità di riuso compatibile con il rispetto dei valori storico, formali e culturali del luogo. Per questo la scelta del riuso turistico del complesso, trovando nella funzione di albergo diffuso la possibile e concreta conversione dei manufatti. Il tutto basandosi su un’approfondita ricerca storica e su un’analisi dei sistemi costruttivi tradizionali, inserendo gli interventi di restauro dell’esistente e di integrazione delle nuove strutture nel totale rispetto della fabbrica. L’idea che ha mosso l’intero lavoro parte dall’analisi della cultura rurale locale, che ha generato il patrimonio dell’architettura minore. L’alta valle del Foglia può rappresentare un territorio nuovamente appetibile se non perde le sue ricchezze; la valorizzazione e il recupero di quest’architettura diffusa può rappresentare un buon trampolino di lancio per riappropriarsi della storia e della tradizione del luogo.

Traditional farm buildings, which have stood for centuries and witnessed local farming practice, are about to disappear because of pressures due more to the times than to space-related problems. Several European institutions have already stated that rural architecture is a priceless building reserve that can not be wasted, and that the intelligent use of which may influence economic planning and rural development and decentralization policies. It is therefore necessary to start from a deep knowledge of a centuries-old architectural heritage, not only of its meaning for the collective imagination, in order to reinterpret the role of farm buildings. The more their role will be linked to local traditions and users’ needs, the more effective the effort to bring them to new life will be. To this purpose, the research devised a planning methodology taking into account the whole of productive and functional factors that can influence the choice to recover or to abandon traditional farm buildings. The proposed method was carried out with the experience of working in UK and Germany, seizing the opportunity to learn through working side-by-side with professionals from other disciplines. The Italian case study is the Parco Agricolo Sud Milano, located on the outskirts of Milan covering over 47,000 hectares, which comprises 61 municipalities and boasts a heritage of over 550 courtyard farmsteads, endangered by the growing pressure of urban expansion. The method developed can be adopted for other similar cases and applied to different types of farm buildings.

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.

La tesi affronta il tema del recupero dell’architettura senatoria bolognese, con oggetto Villa Carlina, residenza nobiliare dei Bovio. Il concetto di recupero è riferito al riuso funzionale di tale architettura di grande pregio storico-artistico, mediante interventi diversificati in funzione dello stato conservativo. La lettura critica dell’edificio viene eseguita attraverso uno studio tipologico, uno studio sulla qualità costruttiva ed un’analisi della sicurezza strutturale, al fine di valutare la compatibilità delle funzioni da inserire. Situata nel territorio rurale di Madonna di Castenaso (BO) e per anni segnata dal degrado, la Villa dispone di una scarsa quantità di informazioni riguardo gli eventi e le fasi costruttive, nonostante l’importante ruolo della famiglia nella città di Bologna. La raccolta dei dati storici, geometrici, architettonici e strutturali, ottenuti dal rilievo in sito, ha fornito la base per l’analisi della qualità costruttiva dell’edificio e per la valutazione della vulnerabilità sismica, condotta con metodi semplificati LV1 e LV2 delle “Linee Guida” del Ministero per i Beni e le Attività Culturali. I risultati indicano un edificio in muratura regolare in pianta ed in elevazione e dimostrano una buona qualità strutturale ed una discreta risposta sismica, pur necessitando di alcuni interventi locali di miglioramento. La tesi riporta, infine, considerazioni sulla qualità degli spazi, fornendo esempi progettuali per nuovi impieghi della Villa, in relazione ai caratteri tipologici dell’architettura senatoria ed al valore identitario dell’edificio.

Il presente lavoro di tesi ha come oggetto le attività di cantiere relative alla realizzazione delle opere di restauro e recupero post - sisma della Chiesa della Beata Vergine della Cintura a San Giovanni in Persiceto e le varianti al progetto iniziale seguite all’approfondimento della conoscenza dell’edificio e delle sue parti. Sono in ultimo elaborate una serie di proposte, modifiche, soluzioni alternative agli interventi del progetto originale e delle sue varianti. La Chiesa della Beata Vergine della Cintura ha riportato in seguito al sisma del 2012 lesioni che hanno interessato prevalentemente l’apparato murario dell’edificio, caratterizzato da una forte stratificazione temporale e da una disomogeneità evidente di materiali e tecniche in quanto frutto di operazioni costruttive susseguitesi nel tempo e non sempre facilmente databili. Fondamentale è stata, dunque, l’analisi dell’evoluzione storica della chiesa e del suo contesto per comprendere appieno le varietà strutturali alle quali ci si trova davanti al fine di poter elaborare una strategia di intervento consapevole ed efficace. Soltanto le attività di cantiere hanno permesso di mettere in luce l’apparato costruttivo spesso celato dietro finiture e decori mettendo a nudo le murature e tutte le loro relative problematiche costruttive. È stato spesso necessario ritornare sui propri passi e rivedere le prime ipotesi progettuali che sono state di conseguenza: aggiustate, modificate o cambiate al fine di elaborare interventi che fossero mirati alla precisa situazione messa in evidenza durante le operazioni di cantiere, spesso anche notevolmente differente da quella inizialmente supposta. Tutti gli interventi sono stati progettati e realizzati nel rispetto del carattere originario dell'edificio e hanno come scopo quello di mettere in sicurezza nei confronti del sisma la chiesa e gli altri edifici di pertinenza.

Nel corso degli anni la disciplina del recupero ha subito profonde modifiche dovute ai progressi compiti dalla ricerca, all’esperienza maturata sul campo e al susseguirsi di normative differenti in termini di sicurezza degli edifici. Ad oggi il parco di soluzioni tecniche attuabili risulta piuttosto vasto tanto che può risultare complesso scegliere quale intervento eseguire su un determinato edificio. Questa tesi affronta l’argomento cercando di trovare la giusta soluzione da applicare rispetto ad una determinata situazione iniziale in termini di efficienza strutturale, contemporaneamente si cerca di aiutare a porre un rimedio allo spopolamento dei piccoli borghi di cui è costellato il nostro paese, promuovendo l’investimento sul territorio per mezzo del recupero e della valorizzazione del patrimonio; in particolare si occupa della situazione di San Giovanni Lipioni un comune chietese. A partire da una analisi approfondita di un edificio, preso come caso di studio, che ha compreso rilievi sul campo, restituzioni grafiche dello stato attuale e le verifiche numeriche sugli elementi per meglio rendersi conto della situazione; si è arrivati a redigere un progetto architettonico e strutturale di intervento sul fabbricato, che fosse il più possibile aderente ad un progetto realmente applicabile, corredato da analisi numeriche statiche, dinamiche, verifiche in campo energetico e dalla redazione del relativo computo metrico, al fine di fornire una precisa indicazione di quelle che possono essere le lavorazioni da eseguire su un fabbricato in muratura di pietra disordinata e il relativo costo, tenendo conto anche degli attuali incentivi previsti dalla normativa. Questo lavoro si inserisce poi, all’interno di ambizioni ben più ampie, riguardanti la realizzazione di un manuale del recupero, specifico per il caso di San Giovanni Lipioni, il quale possa fornire uno strumento pratico di intervento per chi si dovesse trovare ad affrontare tematiche di questo genere sul territorio.

La Facoltà di Ingegneria di Giuseppe Vaccaro costituisce per Bologna un simbolo dell’architettura razionalista e il luogo di formazione di migliaia di studenti ogni anno. Nel corso della sua storia, in seguito alle vicende della Seconda Guerra Mondiale e a causa del continuo aumento di studenti iscritti, essa è stata più volte modificata fino a raggiungere la configurazione che possiede oggi. Le numerose trasformazioni, oltre al naturale trascorrere del tempo, rendono oggi necessari alcuni interventi di restauro e conservazione. Tra questi rientrano gli interventi sulla torre libraria, elemento simbolico e riconoscibile dell’intero complesso e nel dettaglio sulla facciata Est, ricostruita interamente dopo i bombardamenti del 22 marzo 1944. L’obiettivo di questo lavoro di tesi riguarda un’approfondita analisi dei caratteri storici e tecnici della facciata Est della torre e la formulazione di un progetto di restauro e miglioramento sismico sulla base dei risultati ottenuti. Per riuscire a comprendere le caratteristiche della facciata è stato innanzitutto condotto uno studio archivistico-bibliografico e una serie di rilievi fotografici, geometrici e laser in modo da riuscire a risalire alle modalità costruttive e alle scelte architettoniche in seguito sintetizzate in elaborati grafici. Attraverso saggi conoscitivi e una più approfondita ricerca storica è stata quindi caratterizzata la facciata di interesse e il suo stato di conservazione. I risultati ottenuti hanno evidenziato problemi legati alle infiltrazioni d’acqua, al distaccamento di porzioni vetrate e un possibile meccanismo di danno di flessione verticale. Il presente lavoro illustra un possibile intervento di restauro ed uno di miglioramento sismico e propone, in alternativa, un progetto di sostituzione dell’intera facciata per riportarla alle forme originali previste dal progetto di Giuseppe Vaccaro del 1935 dove essa è interamente realizzata in vetrocemento.

La tesi tratta la conservazione, il recupero e la valorizzazione della chiesa di Santa Maria Nuova di Orciano, una eccellenza di epoca rinascimentale toscana nelle Marche. Il portale attribuito al grande Raffaello, la chiesa opera dell’architetto fiorentino Baccio Pontelli e la torre malatestiana completata dal Terzi, senza dimenticare i pregevoli stucchi del Brandani all’interno di essa, fanno di questa opera un gioiello di inestimabile valore. Per questo il lavoro mira alla conservazione di tutte le parti della chiesa, sia esterne che interne, e al recupero e consolidamento della copertura, della torre e della vela campanaria al fine di salvaguardare la vita dell’opera e l’incolumità di chi ne usufruisce. L’attento lavoro di rilievo architettonico, la grande ricerca storica e lo studio metrologico e dimensionale del manufatto sono le basi fondamentali per procedere alla corretta progettazione tecnica che ha come scopo, appunto, la conservazione e la valorizzazione di un monumento storico tanto importante.

2009 - 2010
Il XX secolo è stato il periodo in cui si è avuta la maggiore produzione edilizia e in cui si è andata a delineare la configurazione attualmente prevalente delle città e dei territori. In esso si riscontra un fiorire di innovazioni sia tecnologiche sia formali che sono testimonianza del passaggio fondamentale dalle tecniche tradizionali, di impronta artigianale, alle moderne tecniche industriali. E’ evidente che sia totalmente improponibile una museificazione dell’intero patrimonio architettonico di tale periodo storico sia per la insostenibilità politica ed economica, sia perché priva di alcun fondamento culturale. Nasce, quindi, la necessità di individuare quali siano i criteri per decidere se un’ opera sia o meno idonea per essere tramandata alle generazioni future e quali siano le metodologie di conservazione più corrette. A differenza del patrimonio edilizio storico, quello moderno presenta alcuni problemi diversi. Il suo degrado è spesso sia costruttivo che prestazionale e i motivi della sua salvaguardia possono essere, contemporaneamente: collegati al proprio valore storico-artistico, si impone, quindi, il rispetto del manufatto in ogni sua forma e significato; e non collegati a tale valenza, si necessita, in tal caso, manterne il valore generale (economico, ecologico, sociale). In altre parole, la conservazione del Moderno impone di tenere in vita sia l’icona che l’ordinario, riconoscendone il valore socio-culturale e, allo stesso tempo, facendo perdurare la sua validità economica. Il lavoro di ricerca si articola in tre fasi. La prima è finalizzata ad indagare lo “stato dell’arte” del recupero del patrimonio architettonico moderno e contemporaneo. Per fare ciò è necessario analizzare il quadro normativo vigente sia a livello europeo, sia nazionale, sia regionale. Successivamente bisognerà analizzare le attuali posizioni del mondo scientifico-culturale. La seconda fase è quella di analisi dei casi studio. Dopo un primo momento di ricerca storicobibliografica, si è proceduto all’ analisi dello stato di fatto, e, successivamente, all’analisi delle problematiche rilevate. In primo luogo è stata presa in analisi la Chiesa della Sacra Famiglia, sita all’interno del quartiere Fratte di Salerno e progettata da Paolo Portoghesi e Vittorio Gigliotti nel 1968. I progettisti creano lo spazio, inteso come insieme di luoghi, cui è associata una specifica funzione, utilizzando setti curvi in calcestruzzo armato. In realtà tutto il progetto nasce dall’individuazione di sei centri che diventano fulcri di determinate attività. L’interno è caratterizzato dalla presenza di tre centri che generano altrettante volte che poggiano su setti circolari e il tutto è unito da un’unica cupola, in modo da manifestare il concetto di “uno e trino”. Gli altri tre centri individuano la sistemazione esterna. L'analisi di tale opera ha portato ad affrontare in maniera accurata la tematica relativa al degrado del materiale che più di ogni altro ha caratterizzato l'architettura del XX sec.: il calcestruzzo armato. Dopo aver affrontato le varie cause che innescano i fenomeni di degrado e le varie tecniche di ripristino, si è elaborato un lessico atto a individuare i vari fenomeni presenti in una struttura in calcestruzzo. Secondo caso-studio è la fabbrica Landis&Gyr, realizzata negli anni ‘62-’65 nella piana del Piacentino a sud di Salerno, e progettata da Luigi Cosenza. Peculiarità di tutta l’opera di Luigi Cosenza è quella di umanizzare quelli che erano i principi del Razionalismo. La persona che dovrà poi usufruire del bene architettonico diviene soggetto del pensiero progettuale, che nasce dall’analisi delle sue esigenze. E’ per questo motivo che egli cambia in modo radicale il modo di progettare una fabbrica, non pensando solo alle esigenze delle macchine, ma, soprattutto, a quelle degli operai, avendo la convinzione che il rendimento non possa che aumentare quando vi sia un perfetto equilibrio fisico e spirituale. Lo spazio nasce, quindi, dall’analisi della posizione delle macchine e degli addetti, e non viceversa. Visto lo stato in cui versa attualmente questa opera, in questo caso l'attenzione si è focalizzata circa la possibilità di rifunzionalizzare un bene nel rispetto delle sue peculiarità e, allo stesso tempo, creando un aumento del valore economico e sociale. Infine si è presa in esame la fabbrica delle Ceramiche Solimene, realizzata negli anni 1952-54 a Vietri (Sa), e progettata da Paolo Soleri. Essa si sviluppa su un lotto esiguo, delimitato da una parete rocciosa, fortemente scoscesa, e dalla strada d’ingresso a Vietri sul Mare. Lo sviluppo di una rampa interna, che poggia su pilastri simili ad alberi pietrificati, seguendo l’inclinazione della parete esterna, crea un architettura che è contemporaneamente di sosta e di percorso, poiché lungo il suo sviluppo si articolano le varie fasi lavorative e si vengono a definire le postazioni di lavoro dei vari operai. E’ sicuramente questo un’eccezionale esempio di Architettura Organica pienamente integrata nel paesaggio vietrese fatto non solo di flora, ma anche di architettura vernacolare. Questa architettura ha messo in evidenza il problema dell'adeguamento nei riguardi sia della sicurezza, sia del miglioramento energetico, sia dell'innovazione tecnologica. L'ultima fase della ricerca è stata quella relativa alla formulazione di una proposta di metodologia di intervento sul patrimonio architettonico moderno e contemporaneo. [a cura dell'autore]
IX n.s.

Il presente lavoro di tesi affronta la riqualificazione strutturale del patrimonio costruito italiano attraverso l'analisi di un caso studio relativo ad un edificio in muratura portante. L'argomento è sviluppato in maniera integrata a partire dalla conoscenza dell'edificio e lo studio di vulnerabilità, fino alla progettazione degli interventi più efficaci volti alla riduzione del rischio sismico nel rispetto della normativa vigente, con un occhio di riguardo all'attualità ricercando soluzioni idonee per l'accesso alle agevolazioni fiscali del Superbonus. Ogni argomentazione e deduzione deriva da un attento studio del comportamento della struttura e della tipologia di modellazione adottata dal software utilizzato.

The doctoral research “Manual for the conservation of the historical architecture of Figuig (Morocco)” has the goal to define for the individuation of best practices for the conservation and restoration of the earthen built heritage of the ancient city of Figuig in Morocco, an oasis on the edge Western Sahara, one of the most known and beloved in Morocco. The research, focused on the need to proceed with the proper conservation and restoration of built heritage, aims in the first place to highlight what are the meanings and characters of the built fabric of the oasis, individuating traditions, local materials and construction techniques, focusing on the problems that occur more frequently to the technicians responsible for their conservation and thus giving guidelines on good practices giving them elements for a proper approach to the renovation of the existent, not to obtain a conservation tout court of the ksar as historical monument, nor to promote the traditional model for new building, but to preserve a high quality building fabric restoring the texture and resolving the technical deficiencies and equipping it with modern facilities required by the contemporary model of life. The analysis of the town revealed the simplicity and ease of the construction methods used. An architecture that uses the few materials available on site with enabling technologies, leveraging the intrinsic characteristics of each material and element. The palm wood, very durable and enormously flexible, lime, derived from a plentiful and pure quality limestone, the soil, not particularly cohesive, but still suitable for the production of bricks; these materials, together, have contributed to build a coherent, effective and functional system. The solutions suggested as best practices derived from experiences already made in locations that have similar climatic conditions and characteristics of isolation, and are susceptible to insights that can be replicated in all the contexts of pre-Saharan area starting from the eastern Morocco, extending up to Libya and Egypt, countries that have, often also for coincidence of the founding peoples, very similar features in the settlement and its construction, and similar issues related to their conservation and regeneration. This research aims to represent an important data base for the definition of a theoretical and practical reference document at use for local administrations. Furthermore it represents a starting point for the compilation of more defined guidelines to favor a more correct use of the historical heritage and its proper maintenance, and propose methods of analysis of the urban fabric in order to operate consistently with the existing tissue. It is also more broadly aimed at "people". It is hoped that these tool will help to preserve the precious architectural legacy of earthen architecture Morocco and other nearby countries.

L’oggetto di studio di questa tesi è la Facoltà di Ingegneria di Bologna, progettato da Giuseppe Vaccaro secondo la concezione dello stile razionalista ed inaugurato nel 1935. In primo luogo si analizza sinteticamente la storia dell’edificio, si inquadrano le principali caratteristiche planimetriche e dei prospetti e si descrivono i materiali preminenti utilizzati per i rivestimenti delle facciate: laterizio facciavista e intonaco Terranova. Successivamente viene svolta un’analisi del degrado dei prospetti, individuando per ciascun materiale quale tipo di alterazione ha subito nel tempo. Parallelamente, si svolge una comparazione tra il progetto originale dell’edificio (con l’ausilio di foto storiche e di elaborati tecnici originali) e la sua attuale conformazione. Per quanto riguarda le superfici intonacate, l’analisi del degrado mette in luce la necessità di un intervento di risarcitura con rimozione e sostituzione attraverso l’utilizzo di un intonaco specifico, necessariamente con composizione chimica e granulometrica simile a quella del Terranova attualmente presente. Le ipotesi di intervento sul laterizio, invece, riguardano principalmente una pulitura dedicata per ogni tipologia di degrado riscontrata, una rimozione meccanica dei componenti estranei dalla superficie, una velatura per uniformare il colore originale e, dove necessario, un reintegro attraverso la tecnica del cuci-scuci con laterizi quanto più simili nella forma e nel colore. Infine, si conduce un’analisi dei costi. La sezione riguardante gli infissi prevede un confronto tra l’intervento di manutenzione e quello di sostituzione degli stessi. Per entrambe le ipotesi, attraverso un’analisi dei prezzi condotta con l’ausilio del prezzario della regione Marche, Emilia-Romagna e Campania, si quantificano dal punto di vista economico le opere necessarie e, successivamente, si individua quella più conveniente.

I boschi con tasso hanno subito nei secoli una progressiva regressione a causa dei cambiamenti climatici e dell’azione dell’uomo. In Europa le popolazioni di Taxus baccata L., sono oggi in misura sempre maggiore oggetto di tutela e soggette a misureattive per la loro conservazione e valorizzazione. L’elevata longevità, il lento accrescimento e la tolleranza all’ombra rendono il tasso una specie con enormi capacità di adattamento ai diversi stress ambientali. Peraltro la differenziazione dei sessi, le esigenze climatiche di tipo oceanico e la sensitività alla brucatura accrescono le problematiche di sopravvivenza delle popolazioni spesso già numericamente ridotte. L’obiettivo principale di questa ricerca è quello di verificare le condizioni di vitalità di una delle popolazione di tasso più importanti del centro Italia attraverso la sua caratterizzazione strutturale e funzionale. L’area di studio è rappresentata dal complesso forestale della “Macchia delle Tassinete” (MC), area floristica e sito di importanza comunitaria (SIC) proprio per la significativa presenza del tasso. Lo studio ha analizzato la popolazione di tasso esistente su più livelli d’indagine: (a) assetto dendrometrico-strutturale, sex ratio, condizioni vegetative e distribuzione spaziale degli individui adulti (aventi diametro del fusto ≥ 15cm); (b) consistenza, distribuzione, condizioni vegetative e danni da brucatura della rinnovazione; (c) relazioni fra soprassuolo tipo di copertura e popolazione di tasso (adulti e rinnovazione); (d) relazioni fra rinnovazione e caratteristiche del suolo; (e) dinamica di accrescimento e sensitività climatica. La popolazione adulta costituita da più di 1000 esemplari si trova in buone condizioni di salute anche se costretta a vegetare sotto copertura di soprassuoli generalmente a copertura colma. Il 90% dei tassi adulti si distribuisce su una superficie limitata dell’area protetta(circa 20 ha) dove si osserva un’elevatissima densità di rinnovazione (> 4000 individui ad ettaro). Peraltro l’affermazione delle giovani piantine è condizionata dalla ridotta disponibilità di luce e dalla pressione da brucamento esercitata da ungulati selvatici (in particolare il capriolo). Si evidenzia la necessità di attivare nell’area in oggetto, mediante un’efficace monitoraggio, una gestione integrata, forestale e faunistica, finalizzata al raggiungimento di un equilibrio dinamico fra popolazioni animali e capacità di rinnovazione del tasso, che di questo bosco è il simbolo millenario.
During the last centuries forests with yew trees have continuously shrunk due both to climate change and human activity. In Europe the populations of Taxus baccata L. are nowadays increasingly protected and subject to active conservation strategies. Its longevity, slow growth and shadow tolerance make yew a species with an enormous capacity to resist environmental stress. At the same time though, the fact that the species is dioecious, its climatic needs and its vulnerability to grazing increase the survival problems of populations that are often already very reduced. The main goal of this study is to ascertain the vitality conditions of one of the main yew populations in central Italy through its structural and functional characterization. The object of this research is the “Macchia delle Tassinete” (Macerata), a forest that has been designed protected regional biotope and Site of Community Importance precisely because of the abundance of yew trees. The analysis of the population of yew trees has been conducted on several levels: (a) forest structure, sex ratio, vegetative conditions and spatial distribution of the specimens defined as adults (stem dbh ≥ 15cm); (b) population size, distribution, vegetative conditions and browsing damage to saplings; (c) relation between the different forest structures and population size of yew trees (adults and saplings); (d) ) relation between saplings density and distribution and the soil characteristics; (e) age structure, tree-ring growth and climate sensitivity of yew. The adult population consisting of more than 1000 individuals is in good health conditions , even though it is forced to vegetate under a generally dense and closed forest. Ninety percent of the adult yews is distributed on an area of about 20ha which leads to an extremely high density of saplings – more than 4000 individuals pro hectare – in this area. However the growth of the young plants is negatively influenced by the scarce availability of light and by the pressure through browsing by wild ungulates (roe dear in particular). We point out the need for an integrated, forest and game management of the Tassinete area, with the goal of find an equilibrium between the animal populations and the regeneration capacity of the yew, a tree that has become the symbol of this millenary forest.

L’evoluzione tecnologica e lo sviluppo di tecniche di produzione hanno portato il mondo delle costruzioni a poter fare affidamento su un repertorio di materiali da costruzione con valenza strutturale ben lontano da quello conosciuto fino a qualche anno fa. In particolare, dall’inizio degli anni Novanta hanno trovato spazio nell’edilizia i cosiddetti materiali compositi, creati dall’unione di fibre (solitamente di carbonio, vetro o aramidiche) annegate in una matrice (solitamente una resina). I compositi precedentemente venivano utilizzati solo in quei settori dove era richiesta una elevata resistenza o rigidezza specifica e dove il costo del materiale non costituiva un problema rilevante (applicazioni aeronautiche, navali, industria sportiva, ecc.). Nel corso degli ultimi anni, in ambito civile, si è assistito alla comparsa di nuove matrici e nuovi tipi di fibre. Tra i nuovi tipi di fibre vanno menzionate le fibre (o meglio “mini-trefoli”) in acciaio, le fibre naturali (canapa, lino, ecc.) e le fibre di basalto. In questo lavoro è stata posta l’attenzione proprio su queste ultime. Il basalto è una roccia derivata dalla solidificazione della lava vulcanica con un punto di fusione di circa 1400°C, usata fin dall’antichità, per la sua durezza, per lastricare le strade. Una volta fusa e riportata allo stato liquido, la roccia basaltica consente l’estrusione di filamenti continui di esiguo spessore: le fibre di basalto. Con semplici lavorazioni le fibre di basalto possono essere assemblate per realizzare prodotti destinati al mondo delle costruzioni, in particolare barre e corde, che in questo lavoro saranno caratterizzate dal punto di vista fisico, chimico e meccanico. In particolare le corde, per la loro estrema leggerezza e versatilità, sono il prodotto che ha fornito lo spunto per un’innovativa applicazione delle stesse per il consolidamento delle murature storiche. Dalla constatazione che una delle vulnerabilità più pericolose per una muratura è la mancanza di monoliticità, nasce l'idea di conferire questa importante caratteristica attraverso un sapiente gioco di trama e ordito, in cui elementi flessibili in fibra di basalto tengono assieme i vari conci. La tecnica proposta e testata attraverso test in laboratorio, in situ e successive analisi numeriche, ha l’obiettivo di consolidare i pannelli murari, confinandoli e al tempo stesso collegandone le facce attraverso cuciture continue flessibili. In pratica, un elemento continuo e flessibile cinge la muratura sui due lati dopo averne attraversato lo spessore in più punti, proprio come se venisse “cucita” dal “filo” di rinforzo. Il sistema così ideato integra ma non sostituisce o trasforma la materia originaria. È reversibile e può essere messo in opera anche “a secco”. In questo caso non contempla l’uso di sostanze tossiche o dannose per la salute, non necessita di particolari accorgimenti per lo smaltimento dei residui delle lavorazioni o all’atto della dismissione per fine servizio. Risulta così all’avanguardia sia dal punto di vista della sostenibilità ambientale che della sicurezza dei lavoratori. È compatibile con il supporto in muratura (la pietra che cuce la pietra), è rispettoso del minimo intervento (impiegabile quindi su murature delle quali si voglia salvaguardare l’aspetto “faccia a vista”, può essere localizzato anche nei giunti di malta). È economico: anche se applicato su murature irregolari, prevede fasi di lavorazione e tempi di applicazione ridotti rispetto a tecniche alternative, è durevole e con elevata resistenza al fuoco. Vantaggi, rispetto alle tecniche oggi utilizzabili, che proiettano questo sistema come utilizzabile con profitto nel campo del restauro e del consolidamento.
Due to technology evolution, a lot of innovative techniques are today available in constructions field for structural purposes. In particular, from the early nineties, composite materials, created through the union between fibres (usually carbon, glass or aramidic ones) and matrix (usually a resin) have been used in building industry. Previously composites were used only in several fields such as automotive, aviation industry and sporting equipment, where great stiffness and strength are required and cost is not a problem. Recently, innovative reinforcing fibres, like steel, and basalt ones, are emerging in FRP field. This work focuses on basalt fibre products. Basalt is a natural material that is found in volcanic rocks originated from frozen lava. Continuous basalt fibers are obtained by melting basalt and are characterized by high modulus, heat resistance, good resistance to chemical attack and they seem to be a good alternative to glass fibers. Continuous basalt fibers can be processed with classic textile transformation to obtain also ropes, unlike other kinds of reinforcing fibers. This work presents a physical, chemical and tensile characterization of BFRP rods and BF ropes, in particular ropes are evaluated to be used in masonry strengthening. From the awareness that one of the worst structural defects of an historic masonry wall is the lack of monolithic behavior, arise the idea of a strengthening technique able to connect the several masonry elements, stitching them. The proposed technique, based on the reinforcement and connection of masonry component using basalt fiber ropes, is able to change the failure mode of masonry wall, exploiting material properties, and it is able to impart to masonry monolithic behavior. Compared to traditional techniques, best advantages are represented by the fact that the application is very fast (and so cheap), the material used (basalt) presents an high compatibility with masonry (stone stitches stone) and the intervention is almost totally reversible. Moreover it is invisible and so respectful of masonry original aspect, it improves but not replaces original materials and, finally, it is fire and chemical resistant. To assess the effectiveness of proposed technique, laboratory test (on “three-leaf” masonry samples) and in situ test (on rubble stone masonry) have been performed, above all that also FEM analysis has been developed to better understand experimental results.

L’obiettivo principale della presente tesi è quello di realizzare un progetto di miglioramento sismico per la porzione del secondo chiostro dell’ ex convento di S. Francesco, a cui è stato affiancato un progetto architettonico di riqualificazione di alcune aree al momento non valorizzate e un progetto di prevenzione incendi. In seguito all’analisi dell’evoluzione storica è stata effettuata una caratterizzazione costruttiva degli elementi strutturali tramite rilievi e sono state quindi individuate le vulnerabilità strutturali che potrebbero portare, in caso di sisma, all’attivazione dei cinematismi di collasso. Si è poi svolta un’analisi del livello di sicurezza sismica secondo il livello di valutazione LV1, cioè un’analisi qualitativa secondo modelli semplificati, applicando il modello semplificato proposto dalle Linee Guida per la tipologia “Palazzi, ville e altre strutture con pareti di spina ed orizzontamenti intermedi”, che ha lo scopo di fornire come risultato un indice della sicurezza sismica dell’intero edificio. I risultati della valutazione globale sono affiancati dai risultati ottenuti tramite l’applicazione delle tabelle CINE, che esemplificano e sintetizzano gli aspetti significati dei cinematismi di collasso e permettono di effettuare delle verifiche locali. Sulla base dei risultati ottenuti, sono stati progettati diversi interventi strutturali, con lo scopo di migliorare la sicurezza sismica dell’edificio, concepiti con lo scopo di eliminare o limitare le vulnerabilità dell’edificio, con particolare attenzione ai temi della scatolarità dell’edificio e della presenza di connessioni tra strutture verticali e orizzontali. Per verificare l’efficacia di questi interventi sono state ripetute le verifiche del cinematismi locali tramite le tabelle CINE e i risultati sono stati positivi, in quanto l’accelerazione necessaria per l’attivazione dei cinematismi ora risulta essere uguale o superiore a quella caratteristica del sito.

Tra il XVII e il XIX secolo il teatro era un vero e proprio centro vitale di aggregazione dei ceti sociali: in area italiana ogni città, piccola o grande che fosse, faceva a gara per realizzare il proprio teatro. In seguito a recenti atti legislativi, numerosi Enti Pubblici e Privati hanno iniziato un’intensa attività di recupero, valorizzazione e tutela del patrimonio architettonico teatrale presente nei propri territori di pertinenza, con proposte contrastanti riguardo le modalità di intervento. Ciò che appare di maggiore evidenza è la limitata conoscenza dei modi di costruire tipici degli organismi teatrali, per i quali è necessaria una puntuale ed attenta campagna di indagini utile per un recupero rispettoso, consapevole ed efficace. Il progetto di ricerca è volto all’approfondimento dell’architettura teatrale nel periodo compreso tra la fine del XVII e l’inizio del XX secolo. Vengono indagati i caratteri peculiari di questa architettura: dagli aspetti tipologici, formali e distributivi, a quelli materico-costruttivi ed estetico-ornamentali. L’analisi generale del tema sofferma l’attenzione alla realtà siciliana, ricca di esempi significativi. A partire da uno studio preliminare corredato da indagine storica, bibliografica, archivistica e iconografica sui teatri dell’isola si è giunti ad una conoscenza accurata del sistema teatrale presente nel territorio fra il XVII e il XIX secolo. Successivamente, attraverso una capillare campagna di sopralluoghi, in cui si è svolta una ricca indagine fotografica, con rilievi geometrici dimensionali e materici, si è verificato lo stato delle strutture censite, aggiornando l’elenco con i teatri realizzati in epoche successive ed analizzandone lo stato di fatto, gli usi attuali e le modificazioni avvenute. All’indagine in situ è seguita la restituzione e l’analisi singola e comparata dei teatri censiti, al fine di individuare i caratteri costruttivi, tipologici e formali dei manufatti architettonici. La finalità ultima del presente studio è appunto quella di porre all’attenzione generale il tema dei teatri storici, analizzando i metodi di intervento attuali e le questioni legate alle norme che negli anni si sono succedute.
The research analyses the theatrical architecture between Late XVII - Early XX centuries. The typological and distribution peculiarities, along with materials, construction techniques and aesthetic features, are investigated. The research focuses on the Sicilian area, rich in significant examples. The analysis starts from a preliminary study based on historical, bibliographical and iconographic investigations and arrives to a deep knowledge of the theatrical system. For this purpose, a widespread campaign of inspections has been carried out: the official list of theatres drawn up in 1868 has been followed and updated with the architectures built later. Through photographic, geometric and material surveys, the present conditions of the theatres, their current use and the occurred changes have been analysed. The in situ investigation and the analysis of each building have been completed with the comparison of the theatres, in order to identify typological, construction and aesthetic characters. Furthermore, this methodology has been followed in the study of several Parisian theatres, carried out during a research period in France at the École Nationale Supérieure d’Architecture Paris - Malaquais. The direct inspection of these French architectures has been connected to archival and library researches concerning their historical and construction features. This research highlights the relevance of the Sicilian experience in the construction of historic theatres, with the purpose of specifying intervention lines which combine the conservation of the architectural organism with the achievement of modern standards of comfort and safety.

L'oggetto di questa tesi di Laurea è lo studio di una porzione dell'aggregato dell'ex Convento di San Francesco, situato nel centro storico di Bologna. Lo studio è stato condotto a partire da una analisi storica dell'intero aggregato, per comprenderne le dinamiche costruttive e le evoluzioni nel tempo, e si è successivamente incentrato sulla porzione prospiciente la via S. Isaia, attuale sede degli uffici dell'Agenzia delle Entrate di Bologna, ex Agenzia del Territorio. Grazie al reperimento di documenti risalenti all'epoca della costruzione dell'edificio, è stato possibile svilupparne un'analisi tipologico - costruttiva, individuando i materiali utilizzati e le tecniche costruttive dell'epoca, verificando inoltre il rispetto delle Norme Tecniche Costruttive del 1936. Si è svolta quindi una analisi sismica preliminare attraverso il modello LV1, per verificare il livello di vulnerabilità globale dell'edificio. In seguito, sono state individuate le vulnerabilità dell'edificio e i cinematismi di collasso che potrebbero attivarsi, e si sono studiate possibili soluzioni per prevenirli. In fase progettuale, si sono svolte tre differenti ipotesi di intervento: due più conservative, che prevedono il consolidamento della copertura esistente, considerando le ipotesi di presenza o assenza del cordolo, e una più invasiva, comportante il rifacimento dell'intera copertura dell'edificio. Contestualmente all'ultima ipotesi, è stato realizzato un progetto architettonico di rifunzionalizzazione relativo al terzo piano dell'edificio, tenendo conto delle esigenze di nuovi spazi da adibire ad uso ufficio e di luoghi di riunione. Si è dunque studiata la possibilità di intervento anche dal punto di vista della prevenzione incendi.

The present work concerns the prevention and the conservation of the so called Terme-Chiesa. It is part of a bigger project consisting of the proposal of the archeo-seismologic site of Hierapolis. The analysis of this complex, very peculiar in its morphology, evolution and damage, constituted a research methodology also applicable to monuments technologically different but with the same preservation purpose. The methodology is based on an interdisciplinary approach, taking into account the requirements of the Italian and international codes. Skills from different areas contributed to the conservation of the structures following the knowledge process and to an integrated design method based on the synergy between technology and historical-archeological conservation. The complex of the Terme-Chiesa has been analyzed from a historical, archeological and architectonical point of view. Graphical representation helped understanding the construction techniques, as well as the conservation conditions. In-situ experimental campaigns were carried out in2014 and 2015. Those investigations included several surveys and non obtrusive investigations such as: endoscopy inspections, sonic and dynamic identification tests. Seismic analyses and geophysical studies provided further information, such as the properties of the soil. This information contributed identifying the fault system which characterizes the Hierapolis site. The geophysical data was also crossed with the engineering evaluation of structural damage suffered by the monument and related to past ground motion. Samples of mortar and travertine stone were drawn. Future analysis on these samples will show evolutionary states and will give information about possible restoration performed on some parts of the building in the past. Moreover, analytical and numerical modeling valuations were performed. Starting from the results obtained from the dynamic identification, the Finite Element Model (FEM) was calibrated and validated. To better understand the dynamic behavior of the structure, a Discrete Element Model (DEM) was also implemented, through non-linear dynamic analyzes based on real and artificial accelerograms.
La presente tesi si inserisce nelle attivita' di studio e prevenzione finalizzate alla conservazione delle Terme-Chiesa e, su scala piu' ampia, all'interno di un esteso progetto di creazione di un parco archeo-sismologico nel sito di Hierapolis. L'analisi dell'unicita'  che le contraddistingue per morfologia, evoluzione e danno subito costituisce di per se' una metodologia di studio applicabile anche a monumenti tecnologicamente diversi, ma accomunati dalla medesima finalita'  di conservazione. All'interno del quadro normativo italiano ed internazionale, la metodologia sviluppata si basa su un approccio interdisciplinare, poiche' nel processo della conoscenza le diverse competenze concorrono ad apportare contributi indispensabili per procedere alle analisi finalizzate alla conservazione del bene, in ultima istanza ad una progettazione integrata fondata su una sinergia tra tecnologia e consapevole tutela storico-archeologica. Il complesso delle Terme-Chiesa viene quindi analizzato da un punto di vista storico, archeologico ed architettonico, anche tramite il supporto di rappresentazioni grafiche che permettono di approfondire lo studio delle tecniche costruttive e l'analisi dello stato di conservazione del complesso. Sono state condotte due campagne di attivita'  in sito negli anni 2014 e 2015, che hanno previsto, oltre alle necessarie attivita'  di rilievo, anche l'esecuzione di indagini non distruttive, fra le quali endoscopie, prove soniche e prove di identificazione dinamica sperimentale. Prospezioni sismiche ed indagini geofisiche hanno permesso, inoltre, di integrare le informazioni disponibili sulla caratterizzazione del suolo, apportando un notevole contributo a livello di sito nell'identificazione del proseguimento del sistema di faglie che lo caratterizza. Il dato geofisico e' stato inoltre correlato alla valutazione ingegneristica del danno strutturale subito dal monumento e connesso al movimento del suolo, in un approccio tecnico-ingegneristico trasversale fra le discipline. Sono stati prelevati campioni di malte e travertino, sui quali eseguire future analisi di laboratorio, che permetteranno di confermare ipotesi sugli stati evolutivi e sui restauri succedutisi nelle varie parti dell'antico edificio. Si e' proceduto, infine, con valutazioni ingegneristiche sia di tipo analitico che tramite modellazioni numeriche. A partire dai risultati dell'identificazione dinamica e' stato calibrato e validato il modello costruito con il metodo ad elementi finiti (FEM). Al fine di identificare il comportamento dinamico della struttura e' stato costruito un ulteriore modello tramite metodo ad elementi discreti (DEM), eseguendo analisi dinamiche non lineari sulla base sia di accelero grammi reali che artificiali.

Il lavoro di tesi si propone di individuare, attraverso la ricerca storica, le vicende susseguitesi e la relazione che le lega alla struttura, sviluppando una conoscenza approfondita e quanto più dettagliata, per poi sviluppare un progetto volto al miglioramento statico e sismico. Il presente studio segue il filo logico temporale e si sofferma sugli eventi di carattere strutturale di maggior rilievo, ricavati dai vari documenti e progetti, e su come questi vadano ad agire nell’insieme della struttura. A seguito dell’analisi storica, è stata sviluppata la parte di rilievo e sono stati evidenziati i primi approcci all’utilizzo del calcestruzzo armato. Il rilievo geometrico ha permesso la corretta rappresentazione dello stato di fatto e l’individuazione di tutte le tecnologie utilizzate; esso è stato coadiuvato dall’utilizzo della fotografia e delle moderne tecniche di aerofotogrammetria permettendo la redazione di tutte le tavole dello stato di fatto e successivamente di progetto. Il lavoro qui presentato si affianca ad una relazione sulla valutazione del rischio sismico, basata su modelli esposti dalle linee guida, in particolare sul modello Palazzi, ville ed altre strutture con pareti di spina ed orizzontamenti intermedi, e comprende inoltre una valutazione applicata attraverso le Condizioni d’Instabilità Negli Edifici, eseguita in primis allo stato attuale, poi tenendo in considerazione gli interventi proposti. Lo stato di fatto ha rilevato una elevata vulnerabilità, e sulla base di questi risultati si è sviluppato il progetto di miglioramento sismico e adeguamento statico, fondato su concetti del recupero edilizio, con interventi puntuali o diffusi al fine di contenere le vulnerabilità evidenziate dalle analisi. I cinematismi attivabili in precedenza sono stati infine inibiti dagli interventi di progetto, che non snaturano i corpi di fabbrica presenti, prevedendo operazioni minuziose di minimo impatto.

L’indagine proposta nell’elaborato trova spazio fra la tematica della secolarizzazione dei patrimoni legati alle comunità femminili di vita contemplativa e la trattazione di uno specifico ed emblematico caso di studio e progetto: l’Ex Monastero di Sant’Agostino a Vicopelago (LU). Lo scopo del lavoro presentato è quello di individuare, anche grazie all’elaborazione di un progetto di recupero relativo al caso di studio, caratteristiche materiali ed immateriali, possibili processi di rivalorizzazione compatibile e pratiche generali di progetto relative al patrimonio individuato, definito essenzialmente dall’analisi della tipologia monastica. Si vuole così tracciare, possibilmente, un primo sintetico tentativo di approccio organico ad un tema che diventerà centrale nei prossimi anni, soprattutto in Italia, sia a causa della mole del patrimonio interessato che delle sue indubbie qualità storico-architettoniche.

In questo elaborato si pone attenzione al progetto di restauro dell'architettura storica in rapporto agli aspetti del consolidamento. Partendo dall'excursus storico dell'evoluzione del consolidamento sulle fabbriche esistenti, evidenziando le acquisizioni metodologiche a partire dagli anni Settanta del secolo scorso, si delinea il quadro attuale delle tematiche in discussione, constatando che la complessità della disciplina comporta ripercussioni sia nel campo della ricerca, che in quello della prassi operativa. Si illustrano poi gli importanti passaggi che hanno caratterizzato l’evoluzione legislativa in Italia, sia in ambito sismico che dei beni culturali, evidenziando gli aspetti positivi delle Linee Guida (DPCM 9/2/2011). Affrontando il caso studio, si evidenziano alcune criticità. Le risposte alle istanze di conservazione e sicurezza non sono lineari nonostante la normativa vigente. Molti edifici storici sono costituiti da strutture portanti in muratura e legno, che risultano però oggi compromesse dalle diverse trasformazioni o ricostruzioni subite in epoca moderna. L’impianto strutturale pertanto non risulta identificabile nelle tipologie costruttive individuate dall’attuale quadro normativo e di conseguenza non perfettamente rispondente alle indicazioni e prescrizioni da esso dettate. Si riscontra che, per lo studio del consolidamento di un edificio soggetto a tutela è necessaria la sovrapposizione di più discipline, quali: la Tecnica delle costruzioni, la Scienza delle costruzioni, nonché l’Architettura e il Restauro e in particolare quest’ultimo non può limitarsi ai soli aspetti di analisi, ma deve estendersi anche alla fase progettuale del sistema strutturale, quale parte integrante dell'architettura da conservare. E’ necessaria dunque una approfondita riflessione e attività di ricerca al fine di riuscire a dirimere anche per queste particolari, ma frequenti, architetture la questione fra sicurezza e conservazione.

Oggetto della presente trattazione è lo studio di un’unità immobiliare privata inserita in un complesso di edifici situati all’interno del centro storico di Bologna. Per ciò che concerne la fase progettuale è stato proposto un intervento di rifunzionalizzazione architettonica e quindi una suddivisione adibita ad uso residenziale, in particolare alla creazione di dieci unità abitative a sé stanti. Si è condotta una ricerca e un successivo confronto di diverse possibilità di intervento, analizzando vantaggi e svantaggi, al fine di valutare la soluzione migliore sia in termini di tempi che di costi, considerando anche il contesto in cui verranno inserite. Il progetto prevede inoltre il completo rifacimento della copertura lignea, pertanto è stato eseguito il dimensionamento delle travi con relative verifiche di sicurezza e di esercizio e si sono proposte varie soluzioni per quanto riguarda i collegamenti fra travi-travetti e copertura-murature.

Per comprendere la morfologia urbana di una città risulta imprescindibile lo studio dello sviluppo delle sue periferie storiche a partire dai primi piani urbanistici dell’ottocento: se Bologna nei primi due decenni del novecento può largamente identificarsi con l’area un tempo racchiusa dalle sue mura, è tra il 1920 e il 1940 che, grazie ad uno sviluppo edilizio senza precedenti, prefigura le dimensioni raggiunte negli anni 50’ e 60’. Lo scopo di questa ricerca è duplice: il primo è analizzare, quantitativamente e statisticamente, come avvengono le transizioni, attraverso la catalogazione dei dati del Casellario abitazioni sui circa 4.500 nuovi edifici realizzati in quegli anni: dal punto di vista del linguaggio, passando dagli stili storicistici a un linguaggio nuovo, progenitore dell’architettura del dopoguerra; dal punto di vista delle tecniche costruttive, con la transizione dalla struttura lineare in muratura portante a quella puntuale del telaio in cemento armato; dal punto di vista delle tipologie edilizie, in quanto l’utilizzo del telaio in calcestruzzo armato porta al passaggio, nelle periferie, dalle piccole costruzioni, principalmente a due soli livelli, alle palazzine multipiano, al condominio. Il secondo scopo è capire il processo di formazione ed espansione delle periferie per interpretare e leggere la condizione attuale, spesso difficilmente decodificabile per via dello sviluppo, spesso incontrollato, del secondo dopoguerra. Sul piano del metodo, l’analisi si definisce attraverso un gioco incrociato di verifiche alle diverse scale, urbanistica ed edilizia: analisi urbana, per avere una visione di insieme della città; analisi di quartiere, per capirne la formazione grazie allo studio cronologico ed edilizio/tipologico; analisi del foglio catastale, per lo studio delle tipologie edilizie e per il confronto con lo stato attuale; analisi degli edifici, per capire nel dettaglio come sia cambiata l’immagine delle periferie storiche dal dopoguerra ad oggi.

La ricerca, dopo un excursus sulla sperimentazione del materiale cemento armato in Europa, approfondisce la figura e l’attività professionale di Sergio Musmeci, ingegnere romano che ha dato un ‘particolare’ contributo nella storia del calcestruzzo armato in Italia e che, con le innovative ricerche sulla ‘forma ideale’, rappresenta uno dei protagonisti del XX secolo nell’ambito dell’ingegneria strutturale. Lo studio mette in luce la personalità, la sua ampia cultura e le idee di un progettista ‘unico’ e raffinato oggi ancora poco conosciuto. Solo di recente, infatti, alcuni studiosi hanno iniziato ad esplorare il suo archivio, quasi del tutto inedito, ma degno di essere conosciuto e valorizzato al pari di quello di altri più noti protagonisti del Novecento. La presente ricerca, quindi, oltre ad affrontare la figura del progettista e le sue competenze nell’ambito dell’ingegneria strutturale pone particolare attenzione su un ambito, quello delle strutture sottili resistenti per forma, e su un materiale, il calcestruzzo armato, proprio attraverso la conoscenza di uno dei protagonisti del secondo Novecento. Sergio Musmeci (Roma 1926 - Roma 1981) inizia la sua attività professionale in due studi di grande prestigio per quanto attiene all’ingegneria italiana, prima presso Riccardo Morandi e poi a fianco di Pier Luigi Nervi; egli, proprio come i suoi ‘maestri’, fornirà un grande apporto alla storia dell’architettura e dell’ingegneria strutturale in calcestruzzo armato, materiale che può ben rispondere alle nuove esigenze formali dell’architettura. La conoscenza di un protagonista a noi poco distante temporalmente e la riscoperta delle sue personalissime ricerche, nonché l’analisi di alcune sue opere, hanno costituito l’occasione per riflettere, anche se solo parzialmente, sulla questione della conservazione dell’architettura contemporanea in calcestruzzo armato, questione viva nel dibattito contemporaneo. L’ultimo capitolo tratta, infatti, della durabilità delle opere di Musmeci attraverso l’analisi del degrado e degli interventi di restauro, o manutenzione, che si sono succeduti negli anni su alcuni casi di studio. In particolare, vengono presi in esame: la chiesa di S. Alberto a Sarteano, il ponte sul Basento a Potenza, il viadotto sull’Appia Antica a Roma e la semicalotta per la copertura dell’abside costantiniana della Basilica di Massenzio a Roma.

La tesi tratta della figura dell’ingegnere Ferdinando Forlati, protagonista del restauro architettonico nella prima metà del XX secolo, inizialmente come Soprintendente in Veneto e in Friuli Venezia Giulia, e successivamente come proto della Basilica di San Marco in Venezia e libero professionista. Particolare attenzione viene dedicata allo studio delle modalità di intervento strutturale nell’architettura storica e al rapporto tra restauro e innovazione tecnica quale uno degli aspetti caratterizzanti il dibattito disciplinare e la prassi restaurativa del secolo scorso. La tesi è articolata in quattro capitoli, il primo dei quali delinea un inquadramento sullo stato dell’arte degli studi pregressi sulla figura di Forlati, gli obiettivi e i metodi della ricerca. Il secondo capitolo delinea la carriera professionale dell’ingegnere, apportando significative integrazioni alle informazioni note attraverso gli studi precedenti. Nel terzo capitolo sono trattate tematiche inerenti un’ampia selezione di interventi di consolidamento e restauro realizzati da Forlati nel corso della propria carriera, con particolare attenzione a quelli in cui fece ricorso a materiali e tecniche innovative: a titolo esemplificativo si fa riferimento all’utilizzo del cemento, semplice o armato, alle tecniche di precompressione delle murature, agli interventi di recupero delle deformazioni. L’esposizione segue un ordine per elementi strutturali della fabbrica: murature verticali, fondazioni, solai, coperture. Di ogni elemento sono analizzati i caratteri tecnico-costruttivi, le patologie di degrado e dissesto e le relative modalità di intervento adottate da Forlati, inquadrate nell’ambito della cultura tecnica coeva. Alcune note critiche e una breve disamina delle problematiche conservative riscontrate nei diversi edifici completano la trattazione, mentre un paragrafo conclusivo analizza alcuni casi di studio in cui le medesime tecniche di intervento sono state riprese in epoca più recente, sottolineando gli aspetti “pionieristici” degli interventi di Forlati. Il capitolo conclusivo enuclea gli aspetti innovativi della ricerca: il contributo alla storiografia del restauro del Novecento, l’apertura a tematiche di interesse più generale come il tema del rapporto tra restauro e innovazione tecnica, il contributo alla conoscenza di tecniche di consolidamento novecentesche attraverso l’identificazione della natura costruttiva dell’architettura sottoposta agli interventi di restauro, lo studio delle patologie presenti all’epoca e delle soluzioni tecniche intraprese, la verifica delle problematiche conservative legate alle stesse, la valutazione dell’efficacia di soluzioni analoghe ancora oggi proposte, anche declinate nelle possibili innovazioni, costituenti un utile supporto per futuri interventi.

Este estudo parte da vontade de criar um conjunto de ferramentas de trabalho que possam apoiar uma correcta acção de intervenção em edifícios de Património Industrial. As questões que se colocam, têm origem na vontade de encontrar alternativas relativamente às intervenções de carácter capitalista que preenchem as nossas cidades e provar que é possível trabalhar de forma adequada, salvaguardando os valores patrimoniais e históricos de um edifício sem prejudicar os novos usos que lhes são atribuídos. - Património Industrial: como é que esta categoria de monumentos pode ser preservada e protegida na cidade contemporânea? Iniciando pela compreensão da importância deste Património e seu valor para a sociedade de hoje, passa-se para a observação das dificuldades que se colocam à sua conservação. São analisados cinco Casos de Estudo à luz das Cartas do Património aplicáveis ao Património Industrial. Resulta a proposta de uma Metodologia de Análise e Intervenção direccionada para esta categoria de edifícios. Verifica-se que para o Museu D’Orsay em Paris, a Fundação Antoni Tàpies em Barcelona, o Lingotto em Turim, a Tate Modern em Londres e a Antiga Fábrica de Cerâmica de Jeronymo Pereira Campos, Filhos em Aveiro, resultam usos de natureza sobretudo cultural. A fábrica, que foi um motor de desenvolvimento urbano na sua época, terá hoje que ser um motor de requalificação e novo desenvolvimento da sua área de influência. As possibilidades da aplicação prática desta Metodologia de trabalho são verificadas na proposta apresentada para o edifício da Tabaqueira de Braço de Prata, em Lisboa. Deseja-se que esta possa vir a ser base para outros projectos no âmbito da salvaguarda do Património Industrial, bem como para o desenvolvimento de outros métodos de trabalho que lhe possam ser complementares.
This study strives to create a group of working tools that sustain an appropriate intervention on Industrial Buildings. The arguments found, convene the tendency in finding alternatives towards the capitalist interventions that realised our cities and prove that it is possible to work in an adequate way, by preserving the patrimonial and historical values of a building and at the same time, not inflicting the new attributed uses. - Industrial Heritage: How to preserve and conserve monuments of this category in the contemporary city? By understanding the importance of this heritage and its value to our society, we observe the difficulties that we find in its conservation. Five Case Studies were analyzed through the Heritage Charters applicable to Industrial Heritage, has resulted a proposal on Analysis and Intervention Methodology which is directed towards this category. The Orsay Museum in Paris, Antoni Tàpies Foundation in Barcelona, Lingotto building in Turin, Tate Modern in London and the old Ceramics Factory Jeronymo Pereira Campos, Filhos in Aveiro, were converted mostly for cultural uses. The factory, which was an urban development factor for its time, is a requalification and development factor for its influence area today. The possibilities of practical application of this Methodology are verified on the rehabilitation proposal of the Tabaqueira de Braço de Prata building, in Lisbon. The ambition of this thesis is to be a paradigm for other projects on Industrial Heritage conservation as well as the development basis of other complementary working methods.
Questo studio sorge dalla volontà di creare una serie di strumenti di lavoro per una corretta azione di intervento negli edifici di Patrimonio Industriale. Le questioni poste hanno origine nella volontà di incontrare un'alternativa agli interventi capitalistici che riempiono le nostre città e per provare che è possibile lavorare in modo adeguato, salvaguardando i valori patrimoniali e storici di un edificio senza pregiudicarne i nuovi usi que gli saranno attribuiti. - Patrimonio Industriale: in che modo è possibile preservare e proteggere questa categoría all'interno della città contemporanea? Si inizia dalla comprensione dell'importanza di questo patrimonio ed il suo valore per la società odierna, per poi passare all'osservazione delle difficoltà poste alla sua conservazione. Verranno analizzati cinque Casi di Studio alla luce delle Carte del Patrimonio applicabili al Patrimonio Industriale. Tali studi si sintetizzano in una proposta di Metodología di Analisi ed intervento specifica per questa categoría di edifici. Si è verificato che, il museo d'Orsay a Parigi, la fondazione Antoni Tàpies a Barcelona, il Lingotto a Torino, la Tate Modern a Londra e l'antica Fabbrica di Ceramica di J. P. C. & F. ad Aveiro, riscontrano usi di natura sopratutto culturale. La fabbrica, che all'epoca fu un motore di sviluppo urbano, si dovrà trasformare oggi nel motore della riqualificazione e del nuovo sviluppo nella propria area di influenza. Le possibilità di applicazione pratica della suddetta metodologia di lavoro trovano compimento nella proposta di progetto per l'edificio Tabaqueira de Braço de Prata, a Lisbona. Ci si augura che questo testo possa diventare una base per altri progetti inseriti nell'ambito della salvaguardia del patrimonio industriale, così come per uno sviluppo di ulteriori metodi di lavoro che possano essere complementari.

Il cambiamento climatico e l’intensa attività sismica sottolineano l'inadeguatezza del patrimonio edilizio esistente a proteggere la vita dei cittadini dai danni che possono verificarsi durante il ciclo di vita di un edificio. Più della metà degli edifici esistenti è stata costruita a partire dal 1950 senza adeguate caratteristiche tecniche e costruttive a causa della fretta di ricostruire le città danneggiate dalla guerra. Le criticità prestazionali che caratterizzano tali organismi sono legate a diversi fattori, quali l’insufficiente capacità strutturale dovuta alla cattiva progettazione dei dettagli tecnici, la presenza di materiali inadeguati e deteriorati, metodologie di esecuzione errate e mancanza di manutenzione. Negli ultimi anni, la politica di recupero attuata dagli Stati Membri dell’Unione Europea, è diventata la strategia a lungo termine principale per ridurre le emissioni di gas serra ed i costi energetici legati alla necessità di riscaldamento invernale e di raffrescamento estivo degli edifici. Il recupero energetico mira a trasformare le strutture esistenti in edifici a energia quasi zero (nZEB) al fine di migliorare il comfort indoor e proteggere la salute degli utenti. D'altra parte, adattare le strutture esistenti agli standard dei nuovi codici edilizi antisismici, ha lo scopo di mitigare le conseguenze legate all’intensa azione sismica. Attualmente, gli interventi tradizionali che mirano a limitare tali problematiche richiedono tempi e procedure di esecuzione lunghe, costose, talvolta pericolose ma soprattutto suddivise per categorie di lavoro ovvero a seconda del campo di applicazione per il quale sono richiesti. Questa tesi di dottorato, dunque, propone un’innovativa tecnologia di recupero basata su un sistema di pannelli prefabbricati innovativi dedicati all’ottimizzazione energetica e strutturale delle prestazioni degli edifici esistenti in cemento armato. Essa consiste nel rivestire l’edificio con moduli prefabbricati ad alte prestazioni termiche per mezzo di elementi metallici direttamente installati sulla facciata. La funzione di irrigidimento è garantita da un getto di calcestruzzo alleggerito nella cavità risultante tra la nuova facciata e l'edificio esistente, conferendo maggiore portanza e solidità alla struttura. La nuova tecnologia permette di integrare, già durante le fasi di installazione del sistema, dei sensori di monitoraggio atti a garantire il controllo delle prestazioni dell'edificio durante il suo ciclo di vita. Esso ha lo scopo di ridurre i tempi ed i costi di manutenzione e prevenire possibili danni irreversibili dell'edificio. Grazie ad un’attenta analisi dello stato dell'arte, all’osservazione delle procedure di prefabbricazione presso l'azienda partner del progetto, è stato possibile definire le condizioni e gli specifici obiettivi sul quale fondare il progetto del nuovo sistema tecnologico. In aggiunta, lo studio delle tipologie edilizie più diffuse all'interno del territorio Europeo e Nazionale ha condotto alla scelta del tipo di facciata meno performante dal punto di vista energetico per la quale approfondire la progettazione del sistema. Procedendo per scale di dettaglio a partire dalla caratterizzazione del materiale di isolamento del modulo prefabbricato, concepito con utilizzo di materiale proveniente dagli scarti industriali, si è giunti allo studio della configurazione dimensionale del pannello e della tecnologia di connessione con la facciata esistente, fornendo indicazioni sull’approccio di calcolo da utilizzare. Inoltre, grazie all'utilizzo di software di analisi agli elementi finiti, è stata fornita la metodologia preliminare per la verifica termo-igrometrica della stratigrafia in aggiunta all’approccio numerico di verifica del comportamento strutturale sotto l'azione sismica. Con la finalità di verificare preliminarmente il comportamento simulato del sistema applicato ad un edificio esistente, è stato selezionato un idoneo caso di studio italiano avente caratteristiche coerenti con la tipologia edilizia scelta per la progettazione del sistema tecnologico. Dai primi risultati è emerso che l’innovativo sistema di pannelli prefabbricati conferisce benefici in termini di riduzione delle dispersioni termiche, protezione dal rischio di formazione di ponti termici e irrigidimento strutturale a scapito però della duttilità dell'apparato portante. In seguito alla fase di progettazione e alla verifica preliminare delle prestazioni dell’innovativo sistema tecnologico si è passati alla validazione industriale dei componenti prefabbricati, delle procedure di fabbricazione e delle fasi di installazione del sistema, presso l’azienda partner del progetto. Pertanto, a partire dalla riproduzione su grande scala della nuova malta alleggerita, sono stati realizzati sei moduli prefabbricati, distinti secondo due categorie dimensionali al fine di comprendere le questioni legate alla loro movimentazione ed installazione. La simulazione di intervento di recupero è stata effettuata su un campione di muro costruito con le caratteristiche dell’edificio del secondo dopoguerra considerato nella fase di progettazione. L'esito positivo della prova di installazione e completamento dell’intervento, ha validato la procedura, i calcoli ed i dettagli costruttivi dell’innovativo sistema tecnologico.
Climate change and recent seismic activity have underlined the inadequacy of the existing RC building stock to protect people from damages that may occur during the building’s life cycle. More than 50% of the existing buildings, constructed in the second post-War World, does not present suitable technical and constructive features due to the haste of rebuilding the cities. They present criticalities regarding performance and durability related to many issues: insufficient structural capacity due to bad designed technical details, obsoleted, inadequate, and deteriorated materials, incorrect execution methods and lack of maintenance. The renovation of these buildings has become a primary long-term strategy in the European scenario. The energy retrofit have the aim to transform the existing buildings into nearly zero-energy buildings, reduce the greenhouse gas emissions and the energy costs related to the need for winter heating and summer cooling. It brings benefits to the internal environment and to the people health and safety. On the other hand, the purpose to adapt the existing structures to the anti-seismic building codes, is mitigating the damage caused by the earthquakes to property and people. Nowadays, there are many traditional interventions which aim to renovate the buildings, though they are expensive, involve long, difficult, and not prompt procedures, but above all, they are separated according to work categories. This doctoral thesis proposes an innovative building renovation system of novel precast concrete (PC) modules devoted to the optimization of the energy and structural performance of the existing RC buildings. It consists in covering the façade with the PC modules with high thermal performance, by means steel elements directly installed on the building. The structural strengthening is assured by a cast-onsite lightweight concrete in the resulting cavity between the novel and the existing wall. Moreover, the system project takes into account the possibility to insert into the stratigraphy, performance monitoring devises for the diagnosis and building automation already during the construction phases and inspect them anytime in case of maintenance. The aim is decreasing time and costs of maintenance, monitoring the building performance, and preventing the damages in case of bad functioning or structural uncertainty. The analysis of the existing building typologies has led to the choice of the less performed façade for which the system stratigraphy has been designed. It has been assumed that if the system improves the performance of the worst building façade for complying with the national codes, it is verified also for the other typologies for which a specific project is necessary. In compliance with the principles of environmental and economic sustainability, the PC panels contain materials from industrial wastes. In detail, an innovative lightweight mortar with recycled Extruded Sintered Polystyrene (rEPS) has been designed and tested in order to get a performed insulating material with high thermal properties. Initial simulated analyses have been performed to understand the system characteristics of thermal insulation, structural strengthening, thus, to apport improvements on technical details. Finiteelement- method models (FEM-models) have been realized with COMSOL Multiphysics software for thermal investigation and SAP2000 for structural assessment. An Italian meaningful case study has been considered in order to simulate the application of the system and estimate the benefits it provides in terms of thermal performance and structural strengthening. The results show deep improvements in thermal performance and stiffness of the building, although a reduction of ductile capacity occurs. Six prototypes of the PC panel have been realized in compliance with the project partner enterprise with the aim to comprehend the production procedure of the building component. The panels have been distinguished in two dimensional categories in function of the height to better understand the ease of transport and installation. A RC frame with brick infill wall has been constructed with features similar to which of the existing building typology selected to design the technology. The wall dimensions have been chosen for applying the six panels in two rows and three columns. Finally, the theoretical procedure for the technological system installation has been really applied to the sample in order to verify the suitability of the phases and the coupling of the panels along vertical and horizontal direction. The positive result of the installation test validated the procedure and the design details.
El cambio climático, unido a la intensa actividad sísmica, pone de manifiesto la falta de adecuación del patrimonio construido existente para proteger la vida de los ciudadanos ante los daños que pueden producirse durante el ciclo de vida de un edificio. Debido a la premura por reconstruir las ciudades tras la II Guerra Mundial, más de la mitad de los edificios existentes se construyeron a partir del 1950 sin las características técnicas adecuadas. Habitualmente, los problemas que caracterizan a estas construcciones se relacionan con su insuficiente capacidad estructural debido a detalles técnicos incorrectos, la presencia de materiales inadecuados y su progresivo deterioro, métodos de ejecución inapropiados, y la falta de mantenimiento. Además, en los últimos años, en materia de Edificación, las políticas de de la Unión Europea, y por ende de los Estados Miembros, se han focalizado en la reducción de las emisiones de gases del efecto invernadero de los edificios y de los costes energéticos relacionados con las necesidades de calefacción en invierno y refrigeración en verano. Estas estrategias energéticas tienen por objeto transformar las estructuras existentes en edificios de consumo casi nulo (nZEB), con el fin de mejorar el confort interior y proteger la salud de los usuarios. Por otra parte, adaptar las estructuras existentes a las normas de los nuevos códigos de construcción antisísmica persigue mitigar las consecuencias de eventos sísmicos. En la actualidad, las intervenciones tradicionales dirigidas a limitar estos problemas requieren plazos y procedimientos de ejecución largos, costosos, a veces peligrosos, pero sobre todo clasificados en base a los diferentes categorías de trabajo o según el ámbito de aplicación. Esta tesis doctoral propone una tecnología de intervención racionalizada basada en un sistema de paneles prefabricados innovadores orientados a la optimización de las prestaciones tanto energéticas como estructurales de edificios existentes con entramado resistente de hormigón armado. La metodología consiste en revestir el edificio con módulos prefabricados de altas prestaciones térmicas, referidos a la fachada mediante elementos metálicos directamente instalados sobre esta. La optimización de su desempeño estructural, a base de crear un comportamiento tipo caja, se materializa por el vertido in situ de un hormigón aligerado en la cavidad resultante entre la nueva fachada (paneles prefabricados) y la del edificio existente. Además, la nueva tecnología permite integrar, desde la fase de instalación del sistema, sensores para monitorizar el rendimiento del edificio durante su ciclo de vida. Con este nuevo sistema se pretende reducir el tiempo de materialización de la intervención, los costes de mantenimiento y prevenir posibles daños irreversibles al edificio. Gracias a un exhaustivo análisis del estado del arte y a la observación de los procedimientos de prefabricación en la empresa colaboradora del proyecto, ha sido posible definir las condiciones y los objetivos específicos en los cuales se fundamenta el proyecto del nuevo sistema tecnológico. Además, tras realizar un estudio detenido de los tipos edilicios más comunes existentes en Europa, especialmente en Italia y España, se ha escogido la tipología de fachada menos favorable desde el punto de vista energético con la finalidad de valorar la optimización obtenida por sistema diseñado.Mediante el empleo de software de análisis de elementos finitos se ha realizado tanto una verificación termo-higrométrica preliminar del sistema, como su comportamiento estructural bajo acción sísmica. Igualmente, se simuló el sistema propuesto aplicado a un edificio real localizado en Italia, con estructura de entramado resistente de hormigón armado y fachada de bajo rendimiento energético. De los resultados obtenidos se desprende que el sistema a base de paneles prefabricados aporta beneficios en términos de reducción de las dispersiones térmicas, protección contra el riesgo de formación de puentes térmicos y rigidez estructural, en detrimento de la ductilidad del sistema portante. Finalmente, tras la fase de diseño y la verificación previa de las prestaciones del sistema tecnológico, se describe la fase de prototipo en la que se realizó, en las instalaciones de la empresa asociada con el proyecto, la validación industrial de los componentes prefabricados, de los procedimientos de fabricación y de las fases de instalación del sistema en obra. Así, se han realizado seis módulos prefabricados distintos según dos categorías dimensionales, con el fin de comprender aspectos relacionados con su manipulación e instalación. La simulación de la instalación se llevó a cabo sobre una muestra de fachada recercada por una retícula de hormigón armado (haciendo las veces de vigas y pilares de una estructura de entramado resistente), construida con las características propias de un edificio de la posguerra. El resultado de la prueba de instalación fue satisfactorio, permitiendo validar el procedimiento y los detalles constructivos del innovador sistema tecnológico propuesto.