| Easy House MODULAR BUILDING SYSTEM Armando Coppola

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MODULAR BUILDING SYSTEM
Armando Coppola - Ingegneria e Architettura
PARTECIPAZIONE ALLA
XXI Triennale Internazionale di Milano 2016
" 21st Century. Design After Design"
IL CONCEPT
Il progetto Easy House è stato scelto per essere esposto alla Triennale di Milano, presso la location
dell'Accademia di Brera; attraverso l'innovazione tecnologica di materiali e grazie al suo straordinario
concept costruttivo, il sistema propone delle soluzioni ad alcune questioni chiave come la relazione tra
sistema costruttivo e design; il rapportarsi alla crisi iniziata nel 2008; l'equilibrio e il rapporto tra design,
nuove tecnologie e nuovi materiali; la ricerca progettuale quale attività circolare...
Il privilegio eccezionale di cui ancora gode l’Ente Triennale di Milano presso il BIE — ovvero l’Ufficio
internazionale delle Esposizioni che gestisce le esposizioni universali e internazionali (come Expo Milano
2015) — è quello di tenere ogni tre anni un’Expo dedicata alle arti del progetto essendo la Triennale di
Milano l’unica istituzione mondiale interamente dedicata alla promozione delle attività progettuali:
dall’urbanistica all’architettura, al design, alla comunicazione; ciò consentirà un confronto dell'idea Easy
House con il grande pubblico internazionale, offrendo enorme visibilità. Verrà allestito per l'occasione un
modulo dimostrativo alto circa 3 m, con misure di impronta di circa 4 x 4 m, percorribile dal visitatore sia
all'interno che al suo esterno. Sarà completamente rifinito con materiali innovativi ad elevate prestazioni
energetiche anche grazie alla collaborazione con alcuni Partner come la Saint Gobain ed Enti di Ricerca
quali l'Euromediterranean Center for Nanomaterial Modelling and Technology (ECMT) of Consiglio
Nazionale delle Ricerche (CNR), Institute of Nanoscience di Lecce.
Sulle pareti esterne del dimostratore, ciascuna di circa 12 mq, verranno predisposti dei pannelli di
comunicazione a colori riportanti la descrizione dell'iniziativa, il concept e lo spazio per i partner e gli
Sponsor del progetto. All'interno, il design sarà protagonista divenendo anche veicolo di comunicazione di
ogni dettaglio architettonico, costruttivo e tecnologico del sistema; essenziale sarà il ruolo delle texture e
della luce artificiale.
In copertura e su di un fronte, il sistema dimostrerà la sua facile integrazione con il verde nella realizzazione
di coperture e facciate vegetali.
EASY HOUSE - STUDIO TECNICO ING. ARCH. ARMANDO COPPOLA
info: tel/fax 0805422480 cell.3296582820 - via Carnia, 39 Bari
[email protected] - [email protected]
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In alto, si riporta l'esploso di una casa tipo con tetto verde piano, costruita con la tecnologia Easy House.
Lo scenario di riferimento
L'impiego di nuove tecnologie costruttive ad alte prestazioni energetiche in edilizia, insieme alla possibilità
di utilizzare materiali riciclati derivanti da Costruzioni e Demolizioni (C&D)1, rappresentano oggi dei perfetti
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Oggi in Italia si producono ogni anno 35 milioni di tonnellate di rifiuti da C&D solo il 10% di questi è riciclato mentre nel nord
Europa la media è del 90%. Questa pratica ha messo in moto, negli altri paesi europei, una profonda innovazione che ha permesso
di ridisegnarne completamente i profili creando nuove imprese, lavoro e profitto nell’ambito strategico della green economy.
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indicatori per capire quanto l'industria delle costruzioni sia capace di immaginare la qualità del proprio
futuro.
Si parla troppo spesso di "crisi del settore delle costruzioni" senza comprendere di trovarsi in realtà
dinnanzi a un segnale di un epocale cambiamento in atto. Oggigiorno il settore deve risolvere un'equazione
apparentemente impossibile: da un lato gli standard normativi si sono molto innalzati ed evoluti, come ad
esempio sicurezza strutturale e requisiti energetici (che in una costruzione tradizionale si traduce in un
notevole aumento dei costi di produzione); dall'altro lato, pur in presenza di un crescente fabbisogno, è
contemporaneamente diminuito in modo drastico il potere d'acquisto e l'accesso al credito dei privati e
delle famiglie.
Questo binomio, apparentemente antitetico, può rappresentare in realtà una delle più grandi opportunità
del nostro tempo per chi riuscirà a offrire sul mercato edifici altamente performanti energeticamente,
confortevoli e sicuri, ma a basso costo!
Il concetto di sostenibilità energetica e ambientale, maturato in questi ultimi anni, dovrà necessariamente
legarsi a quello della sostenibilità sociale ed economica: il prezzo di collocazione sul mercato del costruito,
dovrà essere determinato a partire dalla disponibilità concreta del sistema finanziario per ciascun segmento
di riferimento.
Gropius nel 1924 scrisse: "per l'economia di una nazione è di importanza capitale rendere più accessibile e
più economica la produzione edilizia"; Le Corbusier ha detto: "il problema dei nostri giorni è la casa di
abitazione; la grande industria deve interessarsi e inserirsi nell'edilizia... occorre produrre in serie gli
elementi delle abitazioni...".
Il prodotto
Easy House è un sistema costruttivo brevettato altamente innovativo basato sull’utilizzo di componenti
modulari studiati con una particolare conformazione che li rende molto resistenti “per forma" e incastrabili
mutuamente; una volta realizzato l'involucro strutturale2, il completamento avviene secondo i principi della
stratificazione "a secco" con materiali di ultima generazione che grazie a nanotecnologie sono in grado di
offrire prestazioni termo-igrometriche elevate, unite ai requisiti di leggerezza e facilità di assemblaggio.
Secondo la recente normativa europea, il contenuto di materiali riciclati dovrà a breve raggiungere obbligatoriamente il 70% e
questo rappresenta un serio problema in Italia.
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L'offerta tecnica prevede essenzialmente due tipologie strutturali: 1) blocchi assemblati a secco che vengono poi armati con barre
e staffe prefabbricate ad hoc e quindi "gettate" con calcestruzzo nei compartimenti previsti; 2) blocchi assemblati e tenuti insieme
a "secco" da un sistema di tiranti, piastre ed elementi speciali in acciaio che rendono la struttura allo stesso tempo resistente ma
anche smontabile e riutilizzabile al 100%.
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Per applicazioni industriali, capannoni, grandi coperture, palestre e simili, è possibile la realizzazione di
grandi luci, con misure disponibili oltre i 10 mt in luce libera da sostegni, per una profondità illimitata.
Per hangar, ricoveri per nautica, depositi e coperture in zone a forte impatto ambientale ove è richiesto il
requisito della reversibilità (zone costiere, forte valenza paesaggistica, etc....) è disponibile il kit anche in
versione smontabile e recuperabile per successivi montaggi e usi. Tale soluzione si presta con grande utilità
per attività temporanee, fieristiche, di spettacolo, infrastrutturali e impiantistiche mobili.
La struttura è composta da gusci e blocchi modulari semplici da montare, completi di staffe speciali, travi e
tirantature in acciaio che consento un rapido e "easy" montaggio a secco (ovvero senza l'utilizzo di
calcestruzzo, malte, finiture a umido), altrettanto semplice da smontare e riutilizzare.
I vantaggi
L’enorme potenziale del sistema Easy House scaturisce da quattro punti di forza fondamentali: basso costo,
elevate prestazioni, facilità di montaggio, rapidità di montaggio.
Il sistema presenta inoltre numerosi vantaggi quali biocompatibilità, autosufficienza energetica, facile
integrabilità con tecnologie IT e domotiche, elevato grado di flessibilità in funzione del cambiamento della
domanda; possibilità di innovazione continua grazie ai materiali utilizzati ed alle tecniche di
prefabbricazione adottate.
Easy House rivoluziona il modo di costruire trasformando il cantiere in una officina di montaggio, riducendo
le tradizionali lavorazioni a umido e non lasciando spazio a errori di esecuzione e sorprese che possano
influire sui tempi di consegna; tali caratteristiche comportano una drastica riduzione dei tempi di
esecuzione e dei costi, rendendo possibile, ad esempio, la costruzione di una casa di 100 mq in 3 settimane,
al costo di 650,00 € per ogni metro quadrato di costruzione rifinita, in Classe energetica A!
Il mercato
Il sistema Easy House, consentendo di abbattere significativamente il costo/mq e il tempo di realizzazione
rispetto ai sistemi costruttivi tradizionali (garantendo prestazioni analoghe o superiori), risulta ideale per le
nuove tipologie di offerta richieste dall’attuale contesto socio-economico, ovvero:
- green buildings a elevata integrazione paesaggistica;
- edilizia pubblica: social-housing/edilizia scolastica, sistemi edilizi per il recupero di aree
periferiche/rigenerazione urbana;
- sistemi costruttivi di involucro con grandi "luci" ad alte prestazioni ma low-cost per il settore industriale
e sportivo;
- consolidamenti/sopraelevazioni/ampliamenti con retrofit energetico per gli ampliamenti di edifici
esistenti;
- case per resort turistici ecologici;
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- moduli abitativi temporanei (smontabili e recuperabili per nuovi usi al 100%) per l'architettura
dell'emergenza (eventi post catastrofici; emergenze umanitarie).
Il team
Il team di lavoro coinvolge ingegneri, architetti e ricercatori universitari; le attività di R&S in corso
coinvolgono alcuni ricercatori dell'Euromediterranean Center for Nanomaterial Modelling and Technology
(ECMT) of Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Institute of Nanoscience di Lecce, operanti nel settore
chimico-tossicologico e delle nanotecnologie, per la realizzazione di materiali plastici compositi nanoadditivati .
Innovazione di prodotto
I materiali avanzati proposti mediante l'impiego del sistema Easy House in ambito edilizio sono di tipo
smart, in quanto in grado di variare le proprie caratteristiche in risposta a stimoli esterni (alla temperatura
in particolare); si tratta di materiali a proprietà superficiali e di interfaccia nanostrutturati antiusura che,
grazie a particolari conformazioni chimico-fisiche, sono in grado di fornire una elevata protezione da fattori
ambientali di vario tipo; materiali property changing, (PCM) che modificano le proprie proprietà
adattandosi ai sistemi ambientali attuando l'energy exchanging (in grado di convertire una forma di energia
entrante in un’altra uscente in accordo con il primo principio della termodinamica).
Innovazione di processo
Il sistema di costruzione proposto, consente l'attuazione di processi costruttivi in grado di garantire
maggiore efficienza nell’impiego delle risorse ed efficacia nel raggiungimento di elevati obiettivi
prestazionali dell'involucro edilizio, insieme ad una sensibile riduzione di tempi e costi di manodopera; si
tratta di un vantaggio competitivo che permetterà all'azienda di fare fronte alla concorrenza preservando
marginalità e profitti elevati. L’innovazione di processo, infatti, si traduce infatti in riduzione dei costi ed
incremento della produttività e della qualità, non solo per quanto riguarda i processi di produzione, ma
anche i processi di gestione dell’azienda, in cui l’innovazione offre un contributo enorme in termini di
maggiore integrazione, quindi di maggiore fluidità, minori costi e maggiore recupero di profitti, nel rispetto
delle normative tecniche e di sicurezza. Il processo edilizio del sistema si inserisce nell’ambito del green
building e dell'architettura sostenibile.
Requisiti prestazionali dei materiali componenti il sistema:
• antistaticità e ridotta conducibilità elettrica;
• assenza di emissioni nocive in fase di produzione, posa, uso e smaltimento finale;
• buona resistenza al fuoco;
• protezione al fuoco;
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• stabilità e durevolezza nel tempo;
• inattaccabilità da muffe, insetti e roditori;
• elasticità e resistenza a sbalzi di temperatura e umidità;
• resistenza a sollecitazione chimica e meccanica;
• assenza di radioattività;
• elevata inerzia termica;
• provenienza da risorse rinnovabili o riciclate;
• riciclabilità;
• provenienza da processi produttivi il più possibile esenti da nocività per i lavoratori e di ridotto impatto
ambientale.
Il sistema si distingue per i seguenti aspetti:
impiego di tecniche avanzate di prefabbricazione,
impiegando componenti progettate ad hoc e realizzate con
materiali compositi (cls e malte speciali, polietilene, vetroresina,
resina con RTM, alluminio);
impiego di nanotecnologie per l'isolamento termico
mediante materiali a cambiamento di fase (PCM: componenti
organici: questi materiali hanno la proprietà di accumulare
calore allorché un innalzamento della temperatura ambientale
superi la temperatura di transizione di fase della cera (paraffina,
25° C circa. Il calore, in questa fase, viene trattenuto ed
accumulato, per poi essere rilasciato quando l’abbassamento
della temperatura, in corrispondenza dell’escursione termica
giornaliera giorno-notte, ne consente il rilascio, prefigurando
l’opportunità di agire quale volano inerziale con l’impiego di una
quantità di materiale circa 40 volte più leggero di altri materiali
oggi usati in edilizia. Attenuando gli sbalzi termici in ambienti
indoor, il materiale è in grado di assicurare una diminuzione
delle emissioni di anidride carbonica degli edifici in cui è
applicato. Con questo sistema l’impianto di riscaldamento o
raffrescamento funziona senza picchi giornalieri di energia, con
conseguente riduzione del costo economico. Studi sperimentali
su particolari materiali della categoria PCM hanno dimostrato
che l’applicazione in contesti climatici caldi (Centro-Sud Italia)
consente di ridurre il consumo energetico e le emissioni di
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anidride carbonica di circa il 20% e migliora il comfort abitativo in estate e in inverno);
tecniche costruttive innovative, ovvero ideazione di procedura innovativa per le fasi di montaggio in
opera che semplificano e riducono difficoltà e tempi di assemblaggio;
sistemi di raffrescamento passivo del sistema edilizio con ventilazione e micro ventilazione interna,
sistemi di lavaggio termico dell'involucro;
funzionamento bio-climatico e impiego di tecniche avanzate di pareti e coperture verdi (strati
vegetazionali);
impiego per il 70% di materiali riciclati ottenuti dal recupero di macerie di costruzioni, di plastica e fibre
di carbonio rinvenenti dalla dismissione di prodotti e beni in dismissione;
sistemi avanzati di controllo della qualità dei materiali e del confort ambientale in fase di progettazione
e di produzione con sistemi informatici BIM;
recupero delle acque grigie (meteoriche e dei servizi igienici);
impiego di tecnologie solari in copertura;
daylighting, ovvero esaltazione dell'illuminazione naturale;
sistemi di illuminazione artificiale ad alto rendimento e bassissimi consumi con tecnologie Led;
integrazione con sistemi ad accumulo termico per il riscaldamento passivo.
Il progetto tecnologico e strutturale del sistema Easy House, sia in riferimento alle caratteristiche di
resistenza e prestazioni del singolo componente, sia in riferimento alle capacità di resistenza e di
comportamento dell’involucro S/R (struttura/rivestimento) nell’insieme dell’unità costruttiva, verrà
eseguito per ciascuna nuova costruzione con calcoli esecutivi, nell'osservanza delle normative vigenti,
redatti mediante l’utilizzo di software specifici. Attraverso un’opportuna scelta dei materiali e un
opportuno dimensionamento delle strutture, sin dal progetto ne verrà garantita la durabilità, essenziale
affinché i livelli di sicurezza vengano mantenuti durante tutta la vita dell’opera.
IL SISTEMA EASYHOUSE RISULTA ESSERE FORTEMENTE INNOVATIVO PER I SEGUENTI ASPETTI:
a) Sistema di prefabbricazione misto a componenti leggere e trasportabili
L'innovazione è data dal fatto che i blocchi modulari prefabbricati sono di fatto delle casseforme a perdere
tipo "blocchi-mattone" che possono essere facilmente trasportabili in KIT e montati in opera a secco grazie
a un sistema a incastro progettato ad hoc fino all'ottenimento di una parete/copertura autoportante.
Il sistema viene poi stabilizzato in situ con riempimento di materiale sciolto (pietrame e macerie selezionate
da C&D riciclate)3 negli appositi serbatoi e con getto in calcestruzzo nelle apposite cavità per la formazione
di pilastrini-nervature di irrigidimento, che costituisce l'unica lavorazione a umido per semplice colaggio
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In alternativa, i blocchi si riempiranno con vermiculite o perlite.
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controllato; il completamento del sub sistema di chiusura verticale avviene mediante montaggio a secco
delle pannellature esterne (tegumento-guscio) e interne (boiserie customizzate).
b) Materiali innovativi e nanomateriali
L'impiego di materiali compositi a base di polietilene e resine epossidiche isoftalmiche strutturate con fibra
in RTM (Resin Transfer Moulding) per la realizzazione dei blocchi prefabbricati del sistema, viene integrato
con pannellature di controfodera sia all'interno che all'esterno; ad esempio le pannellature /boiserie a
tutt'altezza sono costituite da pannelli modulari in gesso fibra additivato con nanoparticelle CPM per la
termoregolazione (materiali a cambiamento di fase per l'assorbimento e il rilascio in determinate condizioni
di sovrappressione di umidità o in surriscaldamento).
c) Uso/Riuso di materiali dismessi
Uno dei punti di forza del sistema è l'impiego per circa il 70% di materiali riciclati: materiali plastici dismessi,
pietrame e inerti, demolizioni di calcestruzzo, fibre di carbonio. Il manufatto, a sua volta, è riciclabile al 90%.
d) Sistema di montaggio semplificato e rapido con montatori specializzati
L'organizzazione in Kit facilmente trasportabili delle componenti per ogni singolo manufatto da realizzare e
il tempo breve necessario per il suo montaggio, mediamente di 2-3 settimane, rendono possibile la
formazione di squadre di operai specializzati che si spostano sul luogo della realizzazione dell'opera
architettonica in tutto il territorio nazionale e internazionale.
e) Funzionamento bioclimatico
Grazie alla prefabbricazione di componenti speciali opportunamente conformati è possibile realizzare a
basso costo involucri architettonici a funzionamento energetico attivo e passivo, ovvero rispettivamente
integrando sistemi solari fotovoltaici e solari termici, oltre che generando meccanismi bioclimatici passivi
mediante massa termica (grazie al riempimento di inerti dei blocchi di facciata e copertura) e
raffrescamento passivo per scambio diretto con il terreno e ventilazione/microventilazione di involucro
interno; lavaggio termico per ventilazione del guscio esterno della parete di chiusura in regime estivo,
accumulo di calore e superisolamento per incremento di intercapedine d'aria ferma.
f) Tecnica di progettazione e controllo qualità delle prestazioni
Prestazioni termiche a norma e certificabili a mezzo di simulatori multifisici (Sw COMSOL), impiego di
tecnologia informatica per la progettazione e il controllo di tutte le fasi realizzative (BIM).
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g) Linguaggio architettonico e interior design
Realizzazione di green building mediterranei, con forte connotazione ecologica e integrazione paesaggistica
a basso impatto ambientale, recupero delle acque meteoriche e autosufficienza energetica.
FORNITURE E FASI DI LAVORO CONNESSE CON IL SISTEMA:
 Opere metalliche, carpenterie, pressopiegature e taglio laser ;
 Blocchi in resina caricata, polietilene, compositi in genere per la realizzazione delle componenti
del sistema;
 coibentazioni di involucro;
 calcestruzzo, forniture edili (armature);
 forniture impiantistiche elettriche/PV, apparecchiature di comando;
 forniture impiantistiche meccaniche/clima, idrotermiche /solari termiche e geotermiche;
 panelling esterno (pannelli in legno o laminati tipo HPL, GRC, PVC);
 panelling interno (boiserie in legno, cartongesso, PVC);
 forniture illuminotecniche (corpi illuminanti customizzati integrati con la struttura intradossale dei
pannelli);
 impianti e sistemi speciali (sicurezza, domotici, ICT);
 infissi interni ed esterni di tipo smart;
 sistema tetto e pareti verdi;
 forniture di pavimentazioni e rivestimenti tradizionali (legno e ceramica);
 apparecchiature e forniture sanitarie (sanitari, rubinetterie).
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SIMULAZIONI I DI CASE "GREEN" REALIZZABILI CON IL SISTEMA EASY HOUSE
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SIMULAZIONI DEGLI INTERNI
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REALIZZAZIONI PLURIPIANO
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Il sistema costruttivo Easy House, presentato alla XXI Triennale di Milano 2016.

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