Novel prefabricated bio-based retrofit system : low embodied energy component for bio-based retrofit of the existing building stock

The European Green Deal has posed an urgent challenge by requiring a radical reduction of carbon emissions in the following decades. In 2050, most of the existing European building stock will still be responsible for high global environmental, economic, and social impacts if the deep renovation rate does not double. Multiple challenges exist, from increasing renovation rates and bringing in deep renovation projects to emerging technologies and skills. The need for a more holistic process, resulting in innovative integrated (seismic-energy-architectural) renovation solutions, pushes construction production and assembly to be part of the design process from the early stage of the design. This investigation aims to develop a bio-based component for retrofitting the exterior facades of non-historical buildings, combining nature-based processes with digital manufacturing as cutting-edge sustainable technologies to preserve the existing building stock. Following the circular economy principles, agricultural waste may be a highly insulative building constituent, producing beneficial outcomes for the buildings and the environment. The utilisation of bio-based materials contributes to climate change mitigation due to diminished energy consumption and the ability to sequester carbon throughout their operational lifespan, offering an alternative fabrication model based on circular regeneration rather than an open emission process.

Il Green Deal europeo ha posto una sfida urgente richiedendo una radicale riduzione delle emissioni di carbonio per i prossimi decenni. Nel 2050, la maggior parte del patrimonio edilizio europeo esistente sarà ancora responsabile di elevati impatti ambientali, economici e sociali globali se il tasso di ristrutturazione edilizia non raddoppierà. Esistono molteplici sfide, dall'aumento dei tassi di ristrutturazione all'introduzione di progetti di recupero integrati con tecnologie e competenze emergenti digitali. La necessità di un processo più olistico, che si traduce in innovative soluzioni di ristrutturazione integrate (sismica-energetica-architettonica), spinge la produzione del componente tecnologico a far parte del processo di progettazione sin dalle prime fasi. Questa ricerca mira a sviluppare un componente di origine biologica per il retrofitting delle facciate esterne di edifici non storici, combinando processi basati sull'utilizzo di materiali biogenici con la produzione digitale per preservare il patrimonio edilizio esistente. Seguendo i principi dell'economia circolare, i rifiuti agricoli possono essere un componente edilizio altamente isolante, producendo risultati benefici per gli edifici e l'ambiente. L'utilizzo di materiali di origine biologica contribuisce alla mitigazione dei cambiamenti climatici grazie al ridotto consumo di energia e alla capacità di sequestrare il carbonio durante tutto il loro ciclo di vita operativo, offrendo un modello di fabbricazione alternativo basato sulla rigenerazione circolare piuttosto che su un processo di emissione di aperto.