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corso Integrato di Tecnologie Innovative per la
Costruzione PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI
INNOVATIVI Prof. Arch. Sergio Rinaldi a.a.
2009/10
S.U.N. \ Architettura C.di L. in Architettura
Ingegneria
INNOVAZIONE TECNOLOGICA
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PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI
- Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10
N. Sinopoli V. Tatano (a cura di) Sulle tracce
dellinnovazione, Franco Angeli, MI 2002 Cap. I
(pagg. 7 20) Cap. 5 (pagg. 158 168)
Gli obiettivi di eco-innovazione per i materiali
ed i prodotti da costruzione sono individuati in
una prospettiva al 2030 dalle indicazioni di
ricerca proposte dalla PTIC (piattaforma
tecnologica italiana delle costruzioni) 1 1)
Le Piattaforme Europee hanno lo scopo di
indirizzare i fondi Europei per la Ricerca e lo
Sviluppo verso argomenti di interesse
industriale
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PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI
- Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10
Innovare significa creare ex-novo. o modificare
rispetto alla consuetudine oggetti, metodi,
comportamenti. Innovare in un determinato settore
significa realizzare un oggetto (un materiale di
base, un semilavorato, un componente,
un'attrezzatura, una tecnica, una lavorazione, ma
anche una procedura, un modello organizzativo, un
servizio) diverso in tutto o in parte rispetto
agli oggetti di cui si ha esperienza. Una
innovazione può derivare dal caso o dalla
necessità da una situazione fortuita o, più
spesso, dalla volontà di dare soluzione ad
un'esigenza o a un problema che non si è in grado
di risolvere. (N. Sinopoli 2002)
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PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI
- Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10
Es. la scoperta del vetro viene fatta risalire
alla fusione e successiva solidificazione di
sabbia silicea avvenuta per caso. Il progressivo
esaurimento delle risorse forestali, anche per la
crescente richiesta di legno per le costruzioni
navali, in Inghilterra favorì lo sfruttamento del
carbon fossile in luogo del tradizionale carbone
di legna. Lesigenza di migliorare la qualità del
ferro che fino ai primi del 700 veniva ottenuto
fondendo i minerali di ferro con il carbone
fossile che a causa delle sue impurità, rendevano
il metallo fragile poco utilizzabile, portò
allintroduzione del carbon Coke che, mediante
un processo di "distillazione distruttiva",
eliminava le impurità del carbone fossile.
Abraham Darby 1, nel 1709 operò la prima fusione
del ferro con il carbon Coke in sostituzione del
tradizionale carbone di legna ottenendo la ghisa
ed aprendo la strada alla diffusione dellacciaio
nelle costruzioni.
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Lo sviluppo delle energie alternative a seguito
della crisi energetica e del fallimento del
nucleare
Condizioni di necessità come motori di innovazione
Lintroduzione di molte innovazioni nel processo
di costruzione della cattedrale gotica secondo R.
Bechmann nel suo le radici delle cattedrali, fu
determinato, in modo notevole, nell area
dellIle de France, dalla scarsità di legname di
specie e qualità adatte al sostegno dei carichi
in gioco,
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PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI
- Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10
L'innovazione può riguardare un prodotto o un
processo nel primo caso il risultato
dell'innovazione riguarda gli oggetti materiali,
la seconda quelli immateriali (e cioè le modalità
di svolgimento di determinate operazioni e gli
aspetti organizzativi e procedurali). Talvolta
alcune innovazioni si manifestano al solo livello
del prodotto, talvolta l'esistenza di un nuovo
prodotto implica anche delle trasformazioni più o
meno profonde del processo nel quale il nuovo
prodotto si inserisce
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PROGETTAZIONE DI SISTEMI COSTRUTTIVI INNOVATIVI
- Prof. Arch. Sergio Rinaldi - a.a. 2009/10
Legno lamellare esempio di innovazione di
prodotto che impone innovazione del processo di
produzione
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Innovazione di prodotto
I nuovi materiali trasparenti
Il cemento armato particolare del Brevetto
Hennebique e collegamento dei ferri tra pilastro
e trave
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Innovazione di processo
Fornaci per laterizio di tipo circolare e del
tipo Hoffman a fuoco continuo
Procedura di produzione dei nastri di acciaio
mediante colata continua
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Innovazione di procedimento
Il cristal Palace di J. Paxton (1851)
Sistemi industrializzati per il getto del cls
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Il trasferimento tecnologico di innovazioni
prodotte in settori tecnologicamente avanzati
Controllo cibernetico della schermatura solare
nellistituto del mondo arabo di J. Nouvel a
Parigi
Vetrata elettrocromica. Lelemento base è
costituito da un film a cristalli liquidi
incollato tra due lastre trasparenti, normalmente
opaco, diventa trasparente se si attiva una
piccola carica elettrica (prod. Isoclima PD)
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Alcuni paradigmi dellinnovazione tecnologica
La destandardizzazione della produzione
industriale
Pannelli di rivestimento ed elementi
architettonici in marmo ottenuti con tagliatrici
a filo diamantato a controllo numerico
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Alcuni paradigmi dellinnovazione tecnologica
LIbridazione di materiali e tecniche costruttive
Prototipo sperimentale di modulo abitativo
costituito da telaio in legno, facciate in telai
metallici rivestiti di tavelloni montati a secco,
solai in lamellare e scocche di g.r.c. e pareti
divisorie in muratura realizzata in opera.
(ricerca Centro tecnologico RDB)
Nellauditorio e centro congressi a San Sebastian
(E) di Rafael Moneo (1999) ad una struttura in
c.c.a. gettato in opera si collega un doppio
involucro vetrato montato a secco.
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Criteri per uninnovazione ecoefficiente nel
settore delle costruzioni
Ridurre la quantità di materia e il consumo di
risorse
Chiudere il cerchio riuso e riciclo
Conservare lenergia
Ridurre le emissioni
Limitare rumore e pericoli
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Ridurre il contenuto di materia in semila-vorati
e prodotti impiegando sezioni cave, in luogo di
quelle piene, e profili ottimizzati.
Trave composta con ali di spessore diverso
Pannello con struttura alveolare honeycomb
accoppiato a lastrasottile in pietra naturale
Pannello composito con struttura a nido dape
Alucore
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Riduzione del consumo di risorse
Consumo di materia prima dedotto sulla base di
dati reali e accertati. La quantificazione e
valutazione delle risorse disponibili non
rientrano in questambito. Consumo di energia
(energia grigia) Inquinamento dellaria e
dellacqua si riferisce a tutte le emissioni
provocate dai processi produttivi compresi
evidentemente quelli richiesti dalla produzione
di energia (valutazione spesso espressa sotto
forma di quantità daria e dacqua critiche
considerando i valori limite dinquinamento
stabiliti dalle leggi vigenti o adottando altri
criteri quali la loro influenza sulleffetto
serra, sul buco nellozono o sullacidificazione
delle acque). Inquinamento del suolo considera
tutte le sostanze non recuperabili emesse dai
processi che avvengono su suoli non protetti
(valutazione quantitativa non sempre possibile
per mancanza di valori limite dinquinamento). Alt
ri aspetti valutazione della disponibilità delle
risorse, aspetti positivi della produzione
combinata, ricadute sociali indotte dalla
produzione, ecc
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Riciclaggio di materiali e componenti vengono
trasformati dalla loro originale funzione per
limpiego in altri settori produttivi (es.
frantumazione di parabrezza per la produzione di
pannelli in fibra di vetro) Riuso di materiali
reimpiego con la stessa funzione (es. reimpiego
di vecchie tegole o mattoni non danneggiati da
demolizione) Recupero di componenti porzioni
riutilizzabili per ottenere prodotti uguali o
paragonabili a quelli di partenza (es. parti di
serramenti utilizzati per produrne di nuovi)
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RECYHOUSE è unesperienza Pilota realizzata in
Belgio a Limelette dal CSTC con fondi UE
nellambito del programma LIFE -DG Environment,
utilizzando materiali riciclati provenienti da
altre attività e settori industriali extra
edilizi.
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Conservare lenergia
Pannelli FV integrati in facciate continue
(Documentazione tecnica Schuco)
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Requisiti di biocompatibilità dei materiali -
Assenza di emissioni nocive - Igroscopicità e
traspirabilità - Antistaticità e ridotta
conducibilità elettrica - Buona resistenza al
fuoco ed assenza di fumi tossici in caso
dincendio - Assenza di radioattività -
Produzione non nociva per i lavoratori -
Stabilità nel tempo
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Prodotti da costruzione e inquinamento interno

• i prodotti edilizi possono rilasciare i seguenti
  inquinanti
• inquinanti di natura fisica radon e prodotti di
  decadimento
• composti organici volatili e semivolatili, in
  particolare formaldeide e antiparassitari
• inquinanti biologici funghi, muffe, batteri
• fibre minerali naturali e artificiali amianto,
  lana di vetro, lana di roccia.
• I prodotti edilizi possono peggiorare le
  condizioni abitative secondo tre modalità
• rilasciando direttamente sostanze inquinanti o
  pericolose (composti organici volatili,
• radon, polveri, fibre)
• adsorbendo e successivamente rilasciando
  sostanze presenti nell'aria e provenienti da
• altre fonti (per esempio da attività o da
  altre fonti)
• favorendo l'accumulo di sporco e la crescita di
  microrganismi.