Sviluppo di moduli opachi di facciata basati sull’integrazione di materiali avanzati per edifici non residenziali. Approccio metodologico per una progettazione termo-energetica dalla scala del materiale a quella dell’edificio. = Development of opaque façade modules based on integration of advanced materials for non-residential buildings. Methodological approach for a material-to-building scale thermo-energy design.

Il contenuto di questo elaborato riflette il lavoro compiuto nell’ambito della progettazione di moduli opachi avanzati per facciate adattive e costituisce il tassello iniziale di Powerskin+, un progetto finanziato dall’Unione Europea in collaborazione con il Politecnico di Torino ed altri numerosi partners. Il progetto intende sviluppare elementi opachi modulari, prefabbricati e di facile installazione per edifici non residenziali ex-novo o per interventi di retrofit di architetture esistenti. Il significativo impatto ambientale del settore edilizio dovuto alla crescente domanda di energia ed alle conseguenti emissione di gas serra ha portato alla necessità di intervenire con soluzioni efficaci sulla progettazione degli involucri edilizi, i quali devono soddisfare determinati requisiti connessi alla sostenibilità ed al comfort interno degli utenti. Pertanto, l’obiettivo di questo lavoro, è stato quello di indagare gli strumenti, le tecnologie e i materiali al fine di definire un prototipo di facciata che risponda a determinati requisiti fisici e prestazionali definiti dal progetto Powerskin+. In particolare, sono state condotte due tipologie di analisi a scala di componente: una simulativa in regime dinamico per valutare i comportamenti termoigrometrici delle stratigrafie ipotizzate ed i limiti dei materiali in termini di temperatura di esercizio; una sperimentale mirata alla caratterizzazione dei materiali dal punto di vista delle proprietà fisiche e termiche ed alla validazione dei modelli simulativi dei BPS (Building Performance Simulation). Le indagini effettuate hanno portato alla selezione di determinati materiali e di un numero ristretto di configurazioni da simulare alla scala di edificio. Per mezzo di un’ulteriore analisi in regime dinamico di un ambiente tipo è stato valutato il fabbisogno energetico conseguente all’applicazione delle diverse stratigrafie ed individuato il valore ottimale di WWR (Window to Wall Ratio) ovvero il rapporto tra la superficie trasparente e la superficie opaca. Questo parametro ha un profondo impatto non solo sul bilancio energetico ma anche sull’aspetto architettonico dell’intera costruzione. Pertanto, lo studio condotto ha permesso di sviluppare un approccio metodologico condiviso e di dimostrare come un’analisi fisico-tecnica permetta di definire, nell’ambito della progettazione architettonica, sia i parametri relativi alle prestazioni energiche legate alla sostenibilità, sia gli aspetti compositivi riguardanti le scelte estetiche ed architettoniche degli edifici.