The integrated seismic and energy renovation of existing school buildings: Decision-making support at single building, urban and national scales

Gran parte delle scuole in Italia sono state costruite prima del 1976, in assenza di specifici regolamenti per la sicurezza strutturale e il contenimento dei consumi. Questi stessi edifici hanno ormai raggiunto il loro fine vita: più di 50 anni sono passati dalla loro costruzione, rendendo necessario intervenire al fine di migliorarne la prestazione. Al fine di migliorare la sostenibilità dei loro stock edilizi, le amministrazioni pubbliche e private stanno lavorando attivamente per trovare soluzioni innovative che permettano di aumentare la sostenibilità del patrimonio costruito. Tuttavia, le risorse limitate impongono la necessità di assegnare priorità di intervento, concentrandosi sugli edifici con prestazioni energetiche e strutturali più scadenti, al servizio delle comunità più vulnerabili. Questo lavoro di tesi sviluppa un'indagine sulla valutazione sismica ed energetica integrata degli edifici scolastici, adottando un approccio multiscala. L'obiettivo principale è quello di sviluppare un framework decisionale per supportare la pubblica amministrazione nella definizione di priorità tra gli edifici di loro proprietà, in funzione delle caratteristiche strutturali ed energetiche, nonché del benessere socioeconomico. È stata condotta un'indagine nazionale basata su dati pubblici ed è stata stabilita una priorità tra le regioni italiane, in base al potenziale di rinnovamento delle scuole. A scala urbana, il patrimonio scolastico del Comune di Padova è stato analizzato in dettaglio, attraverso procedure efficienti e accurate. Infine, la scuola identificata come prioritaria è stata ulteriormente studiata, sfruttando il potenziale dell'interoperabilità BIM per automatizzare il processo di sviluppo del modello analitico. Il framework sviluppato è in grado di svolgere in modo efficiente il compito di definizione delle priorità. In particolare, sono stati adottati diversi approcci di prioritizzazione nelle valutazioni, al fine di esplorare i vantaggi e gli svantaggi delle diverse prospettive. Ulteriori sviluppi di questa ricerca includono l'estensione del framework al problema della scelta della strategia di intervento integrato ottimale. Perseguendo un approccio olistico, si potrebbero includere nuovi criteri nel framework rendendolo ancora più completo.

Most schools in Italy were built before 1976, in the absence of specific regulations targeting the problems of energy efficiency and seismic safety. The same buildings have now reached their life limit: more than 50 years passed since they were built and need to be renovated. In order to improve the sustainability of built heritage, public and private administrations are actively working to find innovative solutions to increase the sustainability of their building stock. However, limited resources require to assign renovation priorities, to focus on buildings with poorer energy and structural performance, serving the most vulnerable communities. This thesis work develops an investigation on the integrated seismic and energy assessment of school buildings, by adopting a multi-scale approach. The main objective is to develop a decision-making framework to support public administration in setting priorities among the owned building stock,a ccording to structural and energy features, as well as socioeconomic wellbeing. A national investigation was carried out based on public data, and priority was set among the Italian region, based on the renovation potential of schools. At the urban scale, the school stock belonging to the Municipality of Padova was analysed in detail, by means of efficient while accurate procedures. Finally, the school identified as priority was furtherly investigated, and the potential of BIM interoperability was used, to automate the process of analytical model development. The developed framework is able to efficiently perform the priority setting task. In particular, different prioritisation approaches were adopted across the assessments, in order to explore the advantages and drawbacks of different perspectives. Further developments of this research include extending the framework to the problem of choosing the optimal integrated renovation strategy. Aiming at improving the holistic feature of the framework, new criteria could be included to make it even more comprehensive.