Relazione di ricerca - Relazione finale delle attività svolte nell’ambito del task 2.3 dell’OR2 del progetto Pro-Sit : PROgettare in SostenibilITà: qualificazione e digitalizzazione in edilizia

La presente relazione ha per oggetto le attività eseguite dall’Istituto per le Tecnologie della Costruzione (ITC) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) nell’ambito dell’Obiettivo Realizzativo 2 (OR2), che ha come principale finalità lo sviluppo di competenze specifiche utilizzabili per l'analisi, lo sviluppo e la caratterizzazione di materiali e sistemi che esibiscano elevate caratteristiche di sostenibilità. Tra gli scopi principali previsti, vi è la definizione e lo sviluppo di controlli di qualità “innovativi” rispetto alle procedure già esistenti in relazione alla produzione e all'utilizzo di determinati materiali e componenti nel mondo delle costruzioni. Negli ultimi anni, il settore delle costruzioni sta vivendo una fase di forte innovazione sotto la spinta della digitalizzazione. La digitalizzazione nei processi di produzione nell’ambito delle costruzioni sta diventando, infatti, sempre più diffusa, mediante metodologie quali il “Building Information Modelling” (BIM) e la “Digital Fabrication” (DF), rispettivamente intese come una metodologia in grado di generare modelli informativi dinamici, interdisciplinari e condivisi contenente le informazioni sull'intero ciclo di vita dell'opera, dal progetto alla costruzione fino alla sua demolizione e dismissione, e un processo produttivo altamente innovativo e completamente digitale in cui l’opera può essere ottenuta a partire da modelli digitali della stessa mediante lavorazioni automatizzate. Tali metodologie spingono verso l’adozione di un processo informativo di scambio, gestione e controllo dei dati dell’opera da costruzione e dei suoi componenti che sia aggiornato e dinamico, per ambire ad una reale Digital Supply Chain (DSC) delle costruzioni. Vi è, infatti, la necessità di aver accesso ai dati di natura tecnica, economica, legislativa, prestazionale, ecc., in formati aperti compatibili con le attuali tecnologie, svincolandosi del tutto dagli approcci tradizionali cartacei non strutturati e non digitali. Tenuto conto del contesto delineato, le attività svolte nell’ambito dell’OR2 prevedono innanzitutto un approfondito studio dello stato dell’arte più aggiornato sui processi di digitalizzazione dei prodotti da costruzione, da intendersi nell’accezione del Regolamento UE n. 305/2011 del 9 marzo 2011, generalmente indicato come “Construction Product Regulation” [CPR, 2011], con particolare riferimento quindi ai prodotti coperti da Marcatura CE. Si analizzeranno gli ultimi sviluppi relativi alla cosiddetta “Smart CE Marking” (o Marcatura CE Digitale), è tuttora in fase di definizione e discussione in seno agli organi tecnici comunitari. In seguito, l’approccio su cui tale processo è basato verrà applicato a due casi studio aventi per oggetto l’uno un prodotto di tipo “convenzionale” e l’altro un prodotto “innovativo”, al fine di individuare vantaggi e limiti. La seconda e più rilevante parte delle attività sarà incentrata sull’ideazione e la messa a punto di un sistema innovativo di trasferimento, gestione e controllo di dati relativi ad elementi edilizi, partendo dalle strutture di dati e gli approcci alla base della Smart CE Marking, ripresi e modificati opportunamente. Tale sistema è basato sull’utilizzo della tecnologia RFID (Radio Frequency Identification), attualmente adoperata in campi diversi da quelli dell’edilizia e dell’ingegneria. Lo scopo è la realizzazione di prototipi di “elementi edilizi informatizzati”, intesi come elementi da costruzione completi delle informazioni di interesse per gli scopi a cui gli stessi sono destinati. A tal fine, si considerano due sistemi edilizi altamente innovativi, caratterizzati da processi produttivi industriali ed automatizzati, per i quali l’implementazione della tecnologia in esame potrebbe costituire un aspetto di notevole interesse applicativo, costituiti da pannelli murari ottenuti mediante stampa 3D di materiale cementizio e pareti in muratura industrializzata. Nei paragrafi seguenti della presente relazione le attività menzionate sono descritte e discusse nel dettaglio.