Ricerca e sviluppo

ANDIL, l'Università di Ferrara e tre importanti produttori di coperture in laterizio (Industrie Cotto Possagno, Terreal e Monier) in rappresentanza di tre Paesi europei (Italia, Francia e Germania) hanno presentato il progetto HEROTILE (High Energy savings in building cooling by ROof TILEs shape optimization toward a better above sheathing ventilation) nell'ambito del programma "LIFE". HEROTILE, che ha recentemente superato positivamente la fase di valutazione, mira allo sviluppo di due tegole marsigliese e portoghese innovative, in grado di migliorare il comportamento energetico degli edifici per effetto di una maggiore ventilazione sottotegola. Oltre allo sviluppo ed applicazione delle soluzioni innovative, il progetto produrrà un software di progettazione per la valutazione energetica del tetto.

Obiettivi:

realizzare due impianti pilota per produrre due nuove tegole (marsigliese e portoghese), caratterizzate da una maggiore permeabilità all'aria e un migliore rendimento energetico per la dissipazione della radiazione solare attraverso la ventilazione sottotegola;
testare su due tetti dimostratori, ognuno con sette diversi tipologie di coperture, situati nelle Regioni mediterranee (Italia e Israele) e su due edifici in scala reale (Italia e Spagna) il comportamento delle nuove tegole;
sulla base di dati sperimentali raccolti, sarà realizzato inoltre un software pratico e semplificato – gratuito – per architetti e tecnici – SENSAPIRO Software ENergy SAvings PItched ROofs – in grado di prevedere l'effetto della configurazione del tetto con le nuove tegole sul rendimento energetico di un edificio.

Il valore complessivo del progetto di ricerca, della durata di 3 anni, è di oltre 2,5 milioni di euro.

7° Programma Quadro (durata 3 anni, dall'1/10/2013 al 30/12/2016)

www.insysme.eu

Entro il 2016 si chiuderà il progetto di ricerca progetto europeo INSYSME ('INnovative SYStems for earthquake resistant Masonry Enclosures in rc buildings', finanziato nell'ambito del 7° Programma Quadro della Comunità Europea, con valore totale di 2,6 mln €) che vede come beneficiarie le associazioni di PMI allo scopo di creare nuove opportunità per il settore europeo dell'industria dei laterizi e della filiera delle costruzioni in generale.

I due sistemi innovativi per tamponature antisismiche concepiti e sviluppati in Italia stanno conseguendo risultati eccellenti e sono, ad oggi, nella fase finale della validazione sperimentale e della pratica dimostrativa. Le Università italiane di Padova e Pavia, partner scientifici del progetto, hanno analizzato e verificato le prestazioni dei nuovi sistemi attraverso studi numerici paralleli ad intense campagne sperimentali, validandone la costruzione anche attraverso prototipi applicativi. I sistemi sono stati progettati per garantire tutti i requisiti tecnici caratterizzanti le pareti da tamponamento. Entrambe le soluzioni costruttive possono essere utilizzate sia per edifici in calcestruzzo armato nuovi sia per la riqualificazione sismica di quelli esistenti quando le tamponature devono essere sostituite. La redazione di apposite linee guida per la progettazione, i dettagli e la costruzione delle pareti di tamponature, partizioni e faccia a vista in laterizio, e l'implementazione di un software a supporto del dimensionamento/verifica delle stesse costituiscono gli strumenti aggiuntivi per promuovere i risultati della ricerca. Il successivo trasferimento dei metodi e delle procedure di progettazione, così elaborati, nelle normative tecniche, nazionali ed internazionali, consentirà di traguardare la finalità più strategica di INSYSME, in quanto tale azione aggiungerà valore e concretizzerà il successo dell'intero progetto.

L'Università di Padova e ANDIL hanno proposto il sistema denominato DRES "Damage Reduction Enclosure System" che consiste in una tamponatura monostrato di muratura a "giunti deformabili" per fabbricati residenziali o commerciali con struttura principale in c.a., che può essere impiegata nelle zone soggette a terremoti di medio-alta intensità sismica. Oltre ai test preliminari su telai reali tamponati, è stata svolta una dimostrazione pratica della costruzione di 9 prototipi del sistema ideato dal team di Padova durante il campionato nazionale di Ediltrophy, manifestazione organizzata annualmente da Formedil nel contesto della fiera SAIE "Salone Internazionale dell'Edilizia" nell'ottobre 2015.

L'Università di Pavia ha sviluppato l'innovativo sistema di tamponatura in muratura a "giunti scorrevoli" insieme a ANDIL, soluzione antisismica che mira a ridurre l'interazione nel piano tra la tamponatura in muratura e il telaio in calcestruzzo armato. La validazione sperimentale prevista dal team di Pavia è stata completata. Sono state svolte sia prove su provini di telai reali tamponati, sia test di simulazione dinamica su tavola vibrante di un edificio di due piani in scala reale sottoposto ad input sismico di intensità elevata. All'ultima fase del test dinamico, il 19 novembre '15 presso il laboratorio Eucentre di Pavia, hanno assistito rappresentanti delle aziende associate e la struttura di ANDIL, che hanno constatare l'effettiva validità e le grandi potenzialità del sistema di tamponatura ideato nell'ambito del progetto di ricerca INSYSME.

INSYSME si è ufficialmente chiuso a fine 2016; i risultati sono stati presentati ai commissari della Research European Agency di Bruxelles il 20 febbraio 2017. Tra i risultati principali del progetto: le 10 soluzioni antisismiche per tamponature in laterizio sviluppate da 6 Paesi partecipanti e le linee guida per la progettazione di ciascun sistema. Sono scaricabili dal sito ufficiale di INSYSME tutti report pubblici ed un video divulgativo è disponibile su youtube.

I sistemi ideati in Italia - tamponatura a giunti e deformabili e a giunti scorrevoli - sono coperti da brevetti per invenzione industriale rilasciati dal Ufficio Brevetti e Marchi del MISE. Inoltre anche l'Ufficio Brevetti Europeo - EPO ha concesso brevetto al sistema a giunti scorrevoli, inventato dall'Università di Pavia.
ANDIL, titolare dei brevetti, sta valutando con le aziende associate prospettive future di ingegnerizzazione e industrializzazione dei sistemi italiani e individuare le modalità di sfruttamento, promozione ed immissione sul mercato.

Alla manifestazione SISMOexpo 2017, ANDIL, membro del Comitato scientifico, proporrà un evento lancio per le innovazioni antisismiche, oltre che approfondimenti tecnici e normativi sul costruire sicuro in laterizio.

Per approfondimenti:

Ricerca numerico-sperimentale su muratura di tamponamento tradizionale

Università di Pavia/Eucentre

Commissionata da ANDIL (conclusa a marzo 2015)

Nel luglio del 2009, a pochi mesi dal rovinoso terremoto de L'Aquila, ANDIL affidò all'Università di Pavia e all'Eucentre un apposito studio finalizzato ad esaminare le problematiche riscontrate proprio in quel evento sismico e accertare la validità delle esigue indicazioni progettuali riguardanti le murature non strutturali presenti nelle NTC 2008.

Oggi, i risultati dello studio, condivisi con l'Università di Padova nell'ambito l'"Area Tematica 2-1 Aspetti nella progettazione sismica delle nuove costruzioni. Task 3 – Costruzioni in muratura" del Piano RELUIS 2010/13 (REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica), sarebbero senz'altro adatti a diventare regole di progetto, colmando così la lacuna normativa lamentata anche da molti strutturisti che con difficoltà svolgono le verifiche sismiche di strutture a telaio in calcestruzzo armato tamponate, discutendone spesso i principi, persino con gli uffici del Genio Civile. La ricerca sul comportamento sismico nel piano e fuori piano di murature non strutturali è stata svolta attraverso l'elaborazione di molteplici analisi numeriche parametriche di strutture intelaiate - nude, completamente e parzialmente tamponate - calibrate sulla base di dati raccolti sia da test del passato, sia dall'esecuzione ad hoc di un'ulteriore intensa campagna sperimentale presso il laboratorio di Pavia. Il tutto ha condotto alla redazione di "Raccomandazioni per la progettazione sismica di edifici in c.a. con tamponature in laterizio", un documento tecnico rivolto agli strutturisti a cui viene proposto un efficace approccio progettuale che integra i principi disciplinati nelle NTC 2008 e nell'Eurocodice 8.

Oltre a fornire una dettagliata procedura per lo svolgimento di ciascuna verifica di sicurezza, le novità più significative sono:

una specifica valutazione degli spostamenti effettivi sulla struttura tamponata che include il contributo in rigidezza e resistenza delle murature, attraverso un nuovo parametro "densità- rigidezza";
un criterio semplificato per il calcolo della resistenza fuori piano del pannello murario con l'introduzione di un "coefficiente riduttivo della resistenza" che tiene conto dell'eventuale;
danneggiamento nel piano della muratura.

Le tipologie di tamponamento a cui è possibile applicare le "Raccomandazioni" sono le murature non strutturali ordinarie in laterizio, monostrato o pluristrato, sia in soluzione "leggera" (elementi con foratura elevata e spessori modesti) sia in quella "robusta" (foratura <60% e spessore medio-grandi), racchiusa nella cornice del telaio strutturale in calcestruzzo armato.

Industria2015 (durata 3 anni, concluso a luglio 2014)

www.innovance.it

Il progetto INNOVance - finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico, per un valore totale di 13,8 mln € e chiuso a luglio 2014 - ha avuto come risultato principale la creazione primo Database e BIM (Building Information Modeling) Server nazionale della filiera delle costruzioni.

Anche ANDIL, partner industriale di INNOVance, insieme alle sue aziende associate, ha contribuito all'implementazione e al popolamento del portale INNOVance, una piattaforma BIM che molti ritengono possa costituire <<la centrale d'acquisto per i prodotti (BIM procurement), la libreria di soluzioni tecniche a garanzia di qualità del risultato (BIM library), l'archivio interattivo della P.A. per una gestione informativa trasparente dei progetti, degli appalti e delle opere (BIM e GIS server). Dal "Mattone" alla "Città" una unica "Piattaforma" per la gestione efficace ed efficiente del territorio e delle opere, la trasparenza, il rilancio del settore, l'innovazione e l'internazionalizzazione delle imprese e prodotti italiani nel mondo>>.

Si punta ora ad ingegnerizzare il prototipo della piattaforma INNOVance, a tale obiettivo si continua a lavorare su più fronti; come, il gruppo di lavoro UNI/CT033/GL05 "Codificazione dei prodotti e dei processi costruttivi in edilizia" con cui stiamo completando la redazione dell'apposita norma tecnica (serie UNI 11337) per l'applicazione delle metodologie BIM. Il percorso iniziato da INNOVance ha portato, oggi, anche al riconoscimento ufficiale della digitalizzazione del processo costruttivo con la pubblicazione su G.U. (19/04/2016) del nuovo "Codice Appalti" che introduce, per la prima volta nel nostro Paese, l'uso della modellazione elettronica ed informativa per l'edilizia e le infrastrutture (Building Information Modeling, c.d. BIM).

Per approfondimenti:

INNOVance: la prima piattaforma nazionale BIM per le costruzioni, A. Pavan, B. Daniotti, F. Re Cecconi, S. Lupica Spagnolo, D. Pasini, M. A. Chiozzi, CiL 167 (2016)
Prestazioni termiche di componenti edilizi per il database INNOVance, E. Di Giuseppe, A. A. Di Fusco, R. Gulino, CiL 167 (2016)
Intervista a G. M. Di Giuda. Con la transizione digitale verso le costruzioni del futuro, A. A. Di Fusco, CiL 167 (2016)
La nuova norma UNI 11337, gestione digitale delle costruzioni, A. Pavan, C. Mirarchi, CiL 167 (2016)
INNOVance anche per l'edilizia scolastica: la rivoluzione dell'information management, A. Pavan, B. Daniotti, S. Lupica Spagnolo, V. Caffi, CiL 160 (2014)
La denominazione dei prodotti da costruzione in INNOVAnce, E. Oliveri, G. Aracri, M.T. Guaglianone, A. Pavan, F. Re Cecconi, S. Maltese, CiL 156 (2014)
La scheda prodotti interattiva di INNOVAnce, A. Pavan, F. Re Cecconi, S. Maltese, E. Oliveri, G. Aracri, M.T. Guaglianone, CiL 155 (2013)