Digitalizzazione e produzione in serie per l'edilizia sostenibile

VORSTAND SEMODU AG

con
Frank Talmon l´Armée
CEO di SEMODU AG

Börsen-Zeitung, 16.10.2021

Onde di calore, siccità, forti piogge – il nuovo rapporto mondiale sul clima non promette bene nel futuro. La colpa è dell’attività umana. Per limitare l’aumento della temperatura, è necessario limitare le emissioni di CO2. Sono necessari vari settori, tra cui l’edilizia. Dopo tutto, gli edifici rappresentano il 30% delle emissioni di CO2 in questo paese e sono quindi tra i principali emettitori di gas serra. Se si vuole combattere il riscaldamento globale e raggiungere gli obiettivi climatici, anche il settore immobiliare deve fare la sua parte. In questo contesto, il governo del Baden-Württemberg ha recentemente deciso che gli impianti fotovoltaici sui tetti delle case dovrebbero diventare obbligatori. Tuttavia, al fine di utilizzare metodi più sostenibili in futuro, l’intero settore deve essere prodotto in serie e digitalizzato.

Come 50 anni fa

Finora, però, i cantieri oggi hanno ancora l’aspetto di 50 anni fa, con piegatrici di ferro, operai che montano muri, betoniere e impiegati che spesso viaggiano per lunghe distanze. Questo vale anche per il processo di pianificazione. Tutti gli edifici sono virtualmente un prototipo, poiché ogni casa è progettata, pianificata e costruita da zero, di solito con nuove squadre che lavorano sempre insieme. Da un lato, si perde molto tempo, e dall’altro non c’è alcun processo di apprendimento, poiché è sempre necessario ricominciare dall’inizio. Le ricostruzioni dovute a errori rappresentano il 30% del lavoro di progettazione. Questo approccio comune è quindi dispendioso in termini di tempo e costi e spreca molto materiale ed energia supplementari, il che peggiora ulteriormente l’impronta ecologica. Anche se le nuove tecnologie vengono implementate sporadicamente, non si può parlare di un cambiamento fondamentale. Un primo passo nella giusta direzione è la costruzione modulare. Produrre cellule di stanze chiavi in mano e installarle in cantiere significa un alto grado di prefabbricazione e permette quindi di affrontare ogni progetto con lo stesso concetto matematico. Questo vale anche per i singoli moduli. Seguendo lo stesso processo, il materiale viene risparmiato in misura maggiore. Allo stesso tempo, si ottiene la massima qualità. Il solo assemblaggio delle unità in loco fa risparmiare tempo, che a sua volta riduce l’energia e i costi.

Il principio del "cradle to cradle"

La costruzione modulare permette il principio “dalla culla alla culla”. I moduli sono progettati fin dall’inizio in modo che i materiali utilizzati possano essere facilmente estratti e riciclati. Il dogma di un concetto sostenibile è anche quello di usare meno materiale possibile e di costruire edifici che possono essere utilizzati per scopi diversi o anche “trasferiti” nel tempo. Per esempio, se l’ambiente e le esigenze sociali cambiano, gli asili o gli uffici possono essere semplicemente spostati in una nuova posizione. Parte del metodo consiste anche nell’utilizzare quanto più legno possibile nella produzione. Non solo il legno è particolarmente adatto all’edilizia perché è portante e può assorbire grandi forze di trazione, ma ha anche ottime proprietà di isolamento termico e immagazzina CO2. Tuttavia, per sfruttare al meglio i vantaggi della costruzione modulare e per costruire il maggior numero possibile di case sostenibili, è necessaria una produzione in serie. Come nell’industria automobilistica regionale, anche i progetti devono essere scalati. In queste linee di produzione su larga scala, i robot possono essere utilizzati per ottenere ancora più precisione e qualità, poiché non devono essere ricostruiti ogni volta e non sono esposti al vento o alle intemperie. Con la giusta programmazione, i robot possono eseguire autonomamente compiti standardizzati e ripetitivi. Per esempio, le macchine possono verniciare i muri con una precisione molto più alta nello stesso spessore di colore ogni volta, proprio come le auto non vengono più verniciate a mano nell’industria automobilistica. In questo modo, gli impianti di produzione automatizzati possono produrre e combinare grandi quantità di una grande varietà di moduli. Tuttavia, per sfruttare al meglio i vantaggi della costruzione modulare e per costruire il maggior numero possibile di case sostenibili, è necessaria una produzione in serie. Come nell’industria automobilistica regionale, anche i progetti devono essere scalati. In queste linee di produzione su larga scala, i robot possono essere utilizzati per una precisione ancora maggiore. Con la giusta programmazione, i robot possono eseguire autonomamente compiti standardizzati e ripetitivi, non devono essere ricostruiti ogni volta e non sono esposti alle condizioni atmosferiche. Per esempio, le macchine possono dipingere i muri con una precisione molto più alta nello stesso spessore di colore ogni volta, proprio come le auto non vengono più verniciate a mano nell’industria automobilistica. In questo modo, gli impianti di produzione automatizzati possono produrre e combinare grandi quantità di una grande varietà di moduli. Tuttavia, per trarre il massimo vantaggio dalla produzione di massa, è necessario un cambiamento normativo e un’armonizzazione dei regolamenti. Negli ultimi anni, i regolamenti edilizi sono quadruplicati, passando da 5.000 a 20.000. Secondo uno studio dell’Istituto federale per l’edilizia, l’urbanistica e la ricerca spaziale, i 16 regolamenti edilizi statali differiscono così tanto che la formulazione è completamente diversa. Questa standardizzazione delle leggi edilizie non ha lo scopo di mettere in discussione alti standard di sicurezza, ma semplicemente di assicurare che gli stessi requisiti che valgono per esempio a Berlino siano applicati anche a Stoccarda o anche a Parigi e Bruxelles. Per case accessibili e sostenibili, la produzione in serie deve essere implementata in tutti i paesi. Per questo, è anche necessario che invece di dover richiedere una licenza edilizia per ogni edificio, queste si applichino a intere serie. Questo potrebbe essere supportato dalla standardizzazione dei sistemi e dall’introduzione di standard industriali uniformi. Questo renderebbe più facile collegare i diversi moduli e gli elementi come l’isolamento acustico, la protezione antincendio o l’impianto elettrico sarebbero meglio coordinati. Infine, c’è bisogno di una digitalizzazione end-to-end. Una grande varietà di fattori deve essere presa in considerazione già nella fase di progettazione. Dalla radiazione solare e la ventilazione al consumo energetico e alla valutazione del ciclo di vita. In futuro, i modelli digitali degli edifici possono servire come piattaforma di comunicazione digitale, database per le informazioni o per documentare le fasi del processo. Questo facilita la pianificazione, la costruzione e la gestione sostenibile degli edifici. Queste informazioni sono anche rilevanti in seguito per la decostruzione e il riciclaggio.

“il modello digitale dell’edificio
può essere utilizzato in futuro
come piattaforma di comunicazione digitale,
database per informazioni o
per la documentazione
documentazione delle fasi del processo”.

Ottimizzare sempre di più

Insieme a software appropriati, apprendimento automatico e intelligenza artificiale, questi processi possono essere ottimizzati sempre di più. Idealmente, questo può creare una quantità particolarmente grande di diversità nella costruzione sostenibile. Per esempio, il software potrebbe progettare una grande varietà di edifici originali che si basano ogni volta sulla stessa matematica di progetto, rispettano i regolamenti edilizi e sono particolarmente sostenibili.

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