Approccio multidisciplinare nel retrofit di edifici esistenti in cemento armato mediante l’inserimento di una ‘’doppia Pelle strutturale"

Given the growing need to adapt the existing building stock to sustainability and seismic resilience goals, this doctoral thesis proposes a multidisciplinary approach for the integrated retrofit of reinforced concrete buildings, in line with European strategies such as the Green Deal and the Renovation Wave. Many buildings constructed between the post-World War II period and the early 1990s, having exceeded their original design life of fifty years, now exhibit structural vulnerabilities and energy inefficiencies, necessitating innovative interventions to enhance both seismic safety and energy performance. The research focuses on the integration of sustainable technological solutions, aiming to improve both structural and energy-related aspects. In particular, the concept of a "structural double skin" is introduced, combining steel exoskeletons with a ventilated façade system and a natural fiber-reinforced plaster applied to the infill walls. This approach enables, through a single external intervention, the simultaneous enhancement of both the seismic resistance and energy efficiency of buildings, addressing both primary structural elements and secondary non-structural components. This solution tackles the challenges posed by the ecological transition and responds to the growing demand for energy consumption reduction in the building sector, thus contributing to the achievement of the 2030 Agenda goals. Through an in-depth analysis of the current reference context and a thorough review of the state of the art, followed by an experimental phase focused on the development of innovative materials, the thesis proposes an integrated retrofit method that combines structural strengthening techniques with the improvement of energy performance, promoting sustainable urban regeneration interventions. The effectiveness of this strategy is validated through a real case study, demonstrating the applicability of the proposed model and providing insights for future developments in the field of existing building refurbishment

Con il crescente bisogno di adeguare il patrimonio edilizio esistente agli obiettivi di sostenibilità e resilienza sismica, questa tesi di dottorato propone un approccio multidisciplinare per il retrofit integrato degli edifici in cemento armato, in linea con le strategie europee come il Green Deal e la Renovation Wave. Molti degli edifici costruiti tra il secondo dopoguerra e i primi anni ’90, trascorsi più di cinquant’anni di vita utile, presentano oggi vulnerabilità strutturali e inefficienze energetiche, rendendo necessari interventi innovativi per migliorare sia la sicurezza sismica che le prestazioni energetiche. La ricerca si concentra sull'integrazione di soluzioni tecnologiche sostenibili, mirando a migliorare sia gli aspetti strutturali sia quelli energetici. In particolare, viene introdotto il concetto di "doppia pelle strutturale", che combina esoscheletri in acciaio con una parete ventilata e un intonaco naturale rinforzato con fibre naturali da applicare alle tamponature. Questo approccio consente, attraverso un intervento esterno unico, di aumentare contemporaneamente la resistenza sismica e l'efficienza energetica degli edifici sia agli elementi strutturali principali sia agli elementi strutturali secondari. Questa soluzione affronta le sfide poste dalla transizione ecologica e risponde alla crescente esigenza di ridurre i consumi energetici nel settore edilizio, contribuendo così al raggiungimento degli obiettivi dell'Agenda 2030. Attraverso un'analisi approfondita del contesto attuale di riferimento e un’attenta revisione dello stato dell'arte, seguita da una fase sperimentale orientata allo sviluppo di materiali innovativi, la tesi propone un metodo integrato di retrofit che combina tecniche di rinforzo strutturale con il miglioramento delle prestazioni energetiche, promuovendo interventi di rigenerazione urbana sostenibile. L'efficacia di questa strategia viene validata tramite un caso studio reale, dimostrando l'applicabilità del modello proposto e offrendo spunti per futuri sviluppi nel campo della riqualificazione del patrimonio edilizio esistente