Environmental Energy Optimization of Metal Coatings for the Buildings Facades

Negli ultimi vent’anni, la costruzione di edifici nel mondo è aumentata di circa il 65%, raggiungendo quasi 245 miliardi di m2 di superficie calpestabile, tuttavia, il consumo medio di energia per m2 è diminuito soltanto del 25%, testimoniando come i progressi sull’efficienza energetica in architettura necessitino di un ulteriore spinta per invertire la tendenza dei cambiamenti climatici che ci stanno conducendo verso un mondo sempre meno sostenibile. Gran parte delle problematiche ambientali risultano essere direttamente connesse all’attività edilizia, gli edifici infatti, sono tra i maggiori responsabili delle emissioni di gas serra, detenendo, in Europa, il 40% del consumo di energia primaria. I miglioramenti delle prestazioni energetiche degli edifici sono fondamentali per raggiungere lo scenario di sviluppo sostenibile e, sebbene tutti i paesi dovranno implementare le strategie nazionali per il contenimento dei consumi, la maggior parte di essi non le ha ancora rese una priorità politica esplicita. In questo contesto politico e sociale, la presente tesi ha deciso di approfondire il tema dell’involucro edilizio, inteso come interfaccia di separazione dinamica, capace di autoregolarsi alle sollecitazioni ambientali per garantire il comfort climatico degli ambienti interni e dei suoi occupanti. La ricerca si focalizza sullo studio teorico – sperimentale, funzionale allo sviluppo di un nuovo componente di facciata adattivo in alluminio, la cui massa frontale non supera i 150 kg/m2 . Il sistema comprende tre tipologie di moduli: trasparente, semi-trasparente e opaco, configurati in un telaio strutturale in alluminio estruso, dello spessore di poco inferiore ai 150 mm. La scelta di inserire i diversi strati funzionali all’interno di uno spessore contenuto, deriva dalla volontà progettuale di creare un sistema versatile applicabile sia su edifici di nuova costruzione, sia in sovrapposizione al paramento murario esistente per la riqualificazione energetica degli edifici. Un approccio di questo tipo, oltre a garantire i vantaggi della produzione industriale in serie, offre ai progettisti la possibilità di scegliere tra un’ampia gamma di combinazioni sia in termini compositivo-architettonico, che in termini prestazionali in base ai contesti di applicazione. Le simulazioni relative alle prestazioni energetiche del componente hanno permesso di valutare gli ottimi risultati ottenuti in termini di riduzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento ed il raffrescamento, e conseguentemente delle emissioni di CO2