Architettura modulare ibrida: nuovo modo di progettare

L’architettura modulare ibrida sta ridefinendo il concetto di edilizia flessibile e sostenibile. Questo approccio ibrido consente di combinare i vantaggi della prefabbricazione, come velocità e precisione, con la solidità e la durabilità dei metodi costruttivi convenzionali. Il risultato è un’edilizia più efficiente, capace di adattarsi a contesti e necessità diverse, sia nel settore residenziale che in quello commerciale e industriale.

Che è quello a cui ha puntato Proxima, con il suo Tecnomodulo presentato di recente a Casa Siemens.

Il progetto Proxima

Il Tecnomodulo PROXIMA^® è un brevetto frutto dell’attività iniziata nel 2017 con la ricerca dottorale dell’arch. Joseph di Pasquale, presso il Dipartimento ABC, con i professori Elena Mussinelli, Andrea Tartaglia e con il professor Gianpaolo Cugola del Deib.

Si fonda sul concetto di architettura modulare ibrida, un sistema che integra una struttura madre durevole (fino a 100 anni) con moduli intercambiabili progettati per un ciclo di vita più breve (circa 20 anni). Questi tecnomoduli, dedicati a specifiche funzioni come impianti sanitari o postazioni di lavoro remoto, possono essere sostituiti o aggiornati con facilità, senza interventi invasivi sull’edificio. Questo approccio garantisce una flessibilità senza precedenti, permettendo di adattare gli spazi in base alle esigenze nel tempo.

Grazie a un finanziamento europeo nell’ambito del programma NextGenerationEU, è stato realizzato un prototipo che inaugura una nuova era per l’edilizia, basata su moduli plug-in tecnologici e soluzioni altamente intercambiabili.

“La direzione verso cui l’innovazione tecnologica in genere sembra orientarsi oggi non è più soltanto sull’invenzione di prodotto ma anche e soprattutto sull’innovazione dei processi, sul concetto di replicabilità anche solo parziale dei componenti, sulla loro intercambiabilità e riutilizzabilità nel tempo. Il tecnomodulo Proxima va in questa direzione. La riduzione dell’impronta ambientale passa molto di più da questo genere di approcci che non dal proliferare incontrollato e controproducente di regolamenti e certificazioni”, dichiara Joseph di Pasquale, coordinatore del progetto Proxima

Caratteristiche principali

Le strutture modulari ibride garantiscono un’elevata flessibilità progettuale, permettendo un alto grado di personalizzazione e adattandosi a esigenze estetiche e funzionali differenti. I moduli possono essere assemblati in modi diversi per creare spazi unici e ampliabili nel tempo.

L’efficienza costruttiva è un altro aspetto fondamentale: l’uso di moduli prefabbricati consente di ridurre i tempi di realizzazione fino al 50% rispetto alle costruzioni tradizionali, con un maggiore controllo della qualità e una significativa riduzione degli sprechi di materiali.

L’ibridazione permette inoltre di combinare materiali tradizionali, come cemento e acciaio, con materiali avanzati come il legno lamellare e i biocompositi, migliorando così le prestazioni energetiche e strutturali degli edifici. Grazie alla modularità e alla prefabbricazione, l’impatto ambientale della costruzione si riduce sensibilmente, con minori emissioni di CO₂, un utilizzo più efficiente delle risorse e una drastica riduzione dei rifiuti di cantiere. Questa tipologia di edifici si distingue anche per la sua versatilità d’uso, adattandosi a diversi contesti, dalle abitazioni private agli spazi commerciali, dalle scuole agli ospedali, fino a soluzioni temporanee per emergenze abitative.

Costi ridotti e autoaggiornamento

Attualmente, il settore edilizio fatica a soddisfare la crescente domanda di nuove costruzioni e i modelli abitativi tradizionali risultano obsoleti rispetto alle esigenze contemporanee. Il Tecnomodulo Proxima introduce una vera industrializzazione del processo costruttivo, abbattendo i costi grazie alla produzione su larga scala e promuovendo un’economia circolare. In questo modo, l’edificio non è più visto come un semplice manufatto, ma come un sistema in grado di offrire servizi su misura per chi lo abita.

L’aggiornamento tecnologico consente ai moduli di autoconfigurarsi e connettersi in rete tramite sistemi di gestione remota.

Inoltre, grazie alla “sensoristica comportamentale”, è possibile monitorare i consumi energetici e analizzare le abitudini degli utenti, trasformando l’interazione tra edificio e abitante in un sistema intelligente e simbiotico.

I vantaggi dei sistemi costruttivi ibridi

L’adozione di sistemi costruttivi ibridi offre numerosi vantaggi rispetto ai modelli tradizionali. Come già precisato prima, garantisce massima flessibilità grazie alla sua natura “plug-out e plug-in”, che consente di sostituire, aggiornare e riconfigurare i componenti, così da permettere agli utenti di adattare l’edificio alle proprie necessità e ai cambiamenti nel tempo, assicurando una maggiore versatilità abitativa.

Ma non c’è solo questo; la prefabbricazione consente di realizzare fino all’80% della struttura prima dell’assemblaggio in cantiere, riducendo drasticamente i tempi di costruzione. Il controllo della produzione e la diminuzione dei tempi di cantiere comportano un notevole risparmio economico. Inoltre, grazie all’uso di materiali isolanti e tecnologie avanzate, gli edifici modulari ibridi garantiscono prestazioni energetiche elevate, abbattendo i consumi e i costi di gestione.

Dal punto di vista della sicurezza strutturale, la combinazione di materiali e la progettazione modulare conferiscono agli edifici una maggiore resistenza sismica, rendendoli più sicuri in caso di eventi tellurici. Infine, la modularità permette di modificare o ampliare l’edificio nel tempo senza interventi invasivi, offrendo così una soluzione abitativa dinamica e adattabile alle esigenze future.

I materiali che si possono utilizzare

I sistemi costruttivi ibridi più diffusi combinano materiali come acciaio, cemento, legno e bio-materiali per sfruttare le caratteristiche specifiche di ciascuno. L’acciaio e il cemento armato vengono impiegati soprattutto in edifici alti e infrastrutture, grazie alla resistenza alla trazione dell’acciaio e alla capacità del cemento armato di sopportare la compressione, garantendo stabilità e resistenza al fuoco. Nelle strutture che combinano cemento e legno, il cemento funge da nucleo portante mentre il legno, spesso utilizzato per il telaio, conferisce sostenibilità e flessibilità, rendendo questa soluzione ideale per edifici multipiano.

L’integrazione tra legno e acciaio sfrutta invece la leggerezza e le proprietà isolanti del legno insieme alla resistenza dell’acciaio, con il primo impiegato per le strutture orizzontali e il secondo per il telaio verticale. Alcuni edifici adottano una combinazione di cemento, acciaio e legno, utilizzando un nucleo cementizio con travi e colonne in acciaio e legno per ottimizzare la distribuzione dei carichi e migliorare l’efficienza strutturale. Infine, l’impiego di bio-materiali con cemento o legno, come biochar e fibre vegetali, arricchisce le proprietà ecologiche dell’edificio, migliorando isolamento termico e sostenibilità complessiva.

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