Risanare con le strutture prefabbricate in legno: dal progetto al cantiere Sinfonia - Agenzia CasaClima

Risanare con le strutture prefabbricate in legno:
dal progetto al cantiere Sinfonia
                       Panoramica sulle tecnologie

                       Stefano Avesani
                       Institute for Renewable Energy, Eurac Research

              This project has received funding from the European Union’s Seventh
              Programme for research, technological development and demonstration
               under grant agreement No 609019

                                                                     FLOATGEN is co-financed by the European Commission’s
                                                                     7th Framework Programme for Research and Technological Innovation.
Bolzano, 14.09.2018

1. Introduzione

     Source: Gumpp & Maier GmbH      Source: Gumpp & Maier GmbH   Source: Gumpp & Maier GmbH

                                  Source: Gumpp & Maier GmbH
Source:
  3     Gumpp & Maier GmbH
                                                                  Source: Gumpp & Maier GmbH and Siko Solar GmbH

1. Introduzione

    • GOAL: with this presentation I want to start with you a discussion on the prefab façade. I will do it trying to follow the
      logical thread: why? What and How? What’s next?
    • Prefab façade was born as answer to the challenge of the renovation, in particular the energy retrofit. EU related
      numbers: 40% of energy consumption from buildings, yearly renovation rate 1.5%.
    • Renovating is complex: 1. one building one story. Difficult standardization of technologies and processes.. 2.
      Multidisciplinary and multi-objective (structural, energy, functional, aesthetic,…). 3. hard life on construction site,
      better controlled environment 4. Need for RES integration (directives and laws) 5. lowering impacts on inhabitants 6.
      possibility of creating new living spaces  needs for systemic approach
    • More practically: Se un proprietario di casa decide di intraprendere un risanamento per una riduzione drastica dei
      consumi, molto spesso questo integra misure che spaziano dalla struttura alla involucro, dal sistema elettrico al
      sistema idraulico:
              Altamente invasivo
              Richiede molto tempo
              È complesso per gli installatori (approccio multidisciplinare)
              Di conseguenza molto costoso (payback energetico positivo ma su orizzonte lungo)

    • From these retrofit bottlenecks come the idea of acting as much as possible only on the envelope from the outside
      and integrating all needed components as well as a loadbearing sub-structure. This is called prefab façade
      (“multifunctional” also sometimes).
    • The most widespread experience has been the one based on timber-frame façade, even if experiences with metal
      sub-structures do exist.
       Source: BPIE, 2018

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       Source: EU Building Stock Observatory (in BPIE, 2017)

1. Introduzione
Risanamento residenziale (edificio+impianto): metodo tradizionale

    Altamente invasivo per abitanti  Sistemi e installazioni in facciata
    Richiede cantieri lunghi          Audit, progettazione e
                                       prefabbricazione
    È complesso per gli installatori  Prodotti plug and play

    Costoso                          Riduzione tempi e costi legati a
                                      scorretta esecuzione
                                     Rischio e payback dal proprietario
                                      verso investitori

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2. Panorama tecnologico
                                                 Sistema di
                                                 ancoraggio

                   Sottostruttura legno
                                                                                      Muratura
                                                                                      esistente
    Componenti
    funzionali e
      finiture

                                                              Strato di adattamento

                                           Sistema di
                                          connessioni

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2. Panorama tecnologico
2.1 IEA Annex 50
• Durata: 2006 – 2011
• Tecnologia:
       Non solo legno
       Facciata e tetto
       Focus anche sul processo di design
       Analisi del „Parco edilizio costruito“
       Alta munltifunzionalitá: isolamento, solare, finestre, condotti e tubi, finitura
       Installazione principalmente senza ponteggio
• Partners chiave: EMPA (CH), AEE Intec (AT), Gap Solution (AT)
• Website: www.iea-ebc.org/projects/project?AnnexID=50

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2. Panorama tecnologico
   2.1 IEA Annex 50
Source: Gap-solution Gmbh, from “Retrofit Module Design Guide - Part B: Large Size Prefabricated Façade Modules”, DI. Dr.
techn. Karl Höfler, DI. Donja Geier, DI. Mag. Johann Aschauer, AEE INTEC, 2011

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2. Panorama tecnologico
2.2 TES Energy Façade (e smartTES)
• Durata: 2008 – 2009 (2010 – 2012)
• Tecnologia (in linea con IEA Annex 50)
        Struttura portante in legno
        Sistematizzazione del workflow
        Isolamento sia insufflato, sia rigido
        Installazione con ponteggio
• Partners chiave: TUM (DE), Anton Ambros GmbH (DE), Gumpp & Maier
  GmbH (DE), O.Lux Holzbau GmbH & Co. (DE)
• Website:
      www.holz.ar.tum.de/forschung/tesenergyfacade/
      www.youtube.com/watch?v=r74uBx6Rg_Q

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2. Panorama tecnologico
2.2 TES Energy Façade (e smartTES)

        Source: Frank Lattke, Knut Einar Larsen, Stephan Ott, Yrsa Cronhjort, TES EnergyFacade

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2. Panorama tecnologico
2.3 Inspire
• Durata: 2012 – 2016
• Tecnologia (in linea con IEA Annex 50)
     1 micro pompa di calore e macchina di ventilazione
     2 collettori solari e pannelli fotovoltaici
     3 cavedio tecnico con tubi, condotti e linee elettriche
     4 finestre
• Partners chiave: Eurac, UIBK (AT), Sikosolar Gmbh (AT), Gumpp&Maier
  Gmbh (AT)
• Website:
      http://inspirefp7.eu

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2. Panorama tecnologico
2.3 Inspire

                  Source: Gumpp & Maier GmbH and Siko Solar GmbH

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2. Panorama tecnologico
2.3 Inspire

                    Source: Gumpp & Maier GmbH and Siko Solar GmbH

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2. Panorama tecnologico
2.3 Inspire

Source: Gumpp & Maier GmbH

                               Source: Gumpp & Maier GmbH

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2. Panorama tecnologico
2.4 4RinEu
• Durata: 2016 - 2020
• Tecnologia (in linea con IEA Annex 50)
      Prestazioni e verifiche sperimentali
      Specifiche tecniche e analisi di processo.
• Partners chiave: Eurac, Gumpp&Maier (AT)
• Website:
      http://4rineu.eu/

                                                    Source: Gumpp & Maier GmbH

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3. Commenti e conclusioni
PROGETTAZIONE e INSTALLAZIONE
• Installazione piú veloce, progettazione piú complessa
• Coordinamento in cantiere ancor piú necessario
• Importanza mockup e event. test
• Centralitá delle fasi preliminari (es. audit)

ECONOMICS
• Alta sostenibilitá (economia circolare)
• Costi investimento elevati, MA
      Ottimizzazione e massa critica
      Parlare di ciclo di vita
• Nuove competenze per le imprese (e.g. garanzia su impianti)
• Ruolo degli investitori
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3. Commenti e conclusioni
Risanamento con industrializzazione:

     IDEA: Spostare complessitá dal cantiere verso il design e l’industria

Nel concepire il risanamento: cambio di paradigma (ciclo di vita, processo,
                      amministrativo, tipo di aziende)

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4. Literature
• IEA ECB Annex50 www.iea-ebc.org/projects/project?AnnexID=50
• TES Energy Facade: /www.holz.ar.tum.de/forschung/tesenergyfacade/
• EU FP7 E2ReBuild: https://smartcities-infosystem.eu/sites-
  projects/projects/e2rebuild
• EU FP7 Inspire: http://inspirefp7.eu/
• EU H2020 4RinEu: http://4rineu.eu/
                                                               Contact us
• Energie Sprong: http://energiesprong.eu/                   Stefano Avesani
                                                  stefano.avesani@eurac.edu

                                                               Eurac Research
                                               Institute for Renewable Energy

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