Sistemi tecnologici innovativi di involucro per il recupero del patrimonio edilizio recente. L'edilizia scolastica nel Comune di Bologna

La ricerca è volta a presentare un nuovo approccio integrato, a supporto di operatori e progettisti, per la gestione dell’intero processo progettuale di interventi di riqualificazione energetica e architettonica del patrimonio edilizio recente, mediante l’impiego di soluzioni tecnologiche innovative di involucro edilizio. Lo studio richiede necessariamente l’acquisizione di un repertorio selezionato di sistemi costruttivi di involucro, come base di partenza per l’elaborazione di soluzioni progettuali di recupero delle scuole appartenenti al secondo dopoguerra, in conglomerato cementizio armato, prevalentemente prefabbricate. Il progetto individua procedimenti costruttivi ecocompatibili per la progettazione di componenti prefabbricati di involucro “attivo”, adattabile ed efficiente, da assemblare a secco, nel rispetto dei requisiti prestazionali richiesti dalle attuali normative. La ricerca è finalizzata alla gestione dell’intero processo, supportato da sistemi di rilevazione geometrica, collegati a software di programmazione parametrica per la modellazione di superfici adattabili alla morfologia dei fabbricati oggetto di intervento. Tali strumenti informatizzati CAD-CAM sono connessi a macchine a controllo numerico CNC per la produzione industrializzata degli elementi costruttivi “su misura”. A titolo esemplificativo dell’approccio innovativo proposto, si formulano due possibili soluzioni di involucro in linea con i paradigmi della ricerca, nel rispetto dei principi di sostenibilità, intesa come modularità, rapidità di posa, reversibilità, recupero e riciclo di materiali. In particolare, le soluzioni innovative sono accomunate dall’applicazione di una tecnica basata sull’assemblaggio di elementi prefabbricati, dall’adozione di una trama esagonale per la tassellazione della nuova superficie di facciata, e dall’utilizzo del medesimo materiale termico isolante, plastico e inorganico, riciclato ed ecosostenibile, a basso impatto ambientale (AAM - Alkali Activated Materials). Le soluzioni progettuali proposte, sviluppate presso le due sedi coinvolte nella cotutela (Università di Bologna, Université Paris-Est) sono affrontate secondo un protocollo scientifico che prevede: progettazione del sistema costruttivo, analisi meccanica e termica, sperimentazione costruttiva, verifica delle tecniche di messa in opera e dei requisiti prestazionali.

Sviluppo di metodologie innovative di supporto decisionale alla progettazione basate su indicatori di prestazione

Il progetto di ricerca è finalizzato allo sviluppo di una metodologia innovativa di supporto decisionale nel processo di selezione tra alternative progettuali, basata su indicatori di prestazione. In particolare il lavoro si è focalizzato sulla definizione d’indicatori atti a supportare la decisione negli interventi di sbottigliamento di un impianto di processo. Sono stati sviluppati due indicatori, “bottleneck indicators”, che permettono di valutare la reale necessità dello sbottigliamento, individuando le cause che impediscono la produzione e lo sfruttamento delle apparecchiature. Questi sono stati validati attraverso l’applicazione all’analisi di un intervento su un impianto esistente e verificando che lo sfruttamento delle apparecchiature fosse correttamente individuato. Definita la necessità dell’intervento di sbottigliamento, è stato affrontato il problema della selezione tra alternative di processo possibili per realizzarlo. È stato applicato alla scelta un metodo basato su indicatori di sostenibilità che consente di confrontare le alternative considerando non solo il ritorno economico degli investimenti ma anche gli impatti su ambiente e sicurezza, e che è stato ulteriormente sviluppato in questa tesi. Sono stati definiti due indicatori, “area hazard indicators”, relativi alle emissioni fuggitive, per integrare questi aspetti nell’analisi della sostenibilità delle alternative. Per migliorare l’accuratezza nella quantificazione degli impatti è stato sviluppato un nuovo modello previsionale atto alla stima delle emissioni fuggitive di un impianto, basato unicamente sui dati disponibili in fase progettuale, che tiene conto delle tipologie di sorgenti emettitrici, dei loro meccanismi di perdita e della manutenzione. Validato mediante il confronto con dati sperimentali di un impianto produttivo, si è dimostrato che tale metodo è indispensabile per un corretto confronto delle alternative poiché i modelli esistenti sovrastimano eccessivamente le emissioni reali. Infine applicando gli indicatori ad un impianto esistente si è dimostrato che sono fondamentali per semplificare il processo decisionale, fornendo chiare e precise indicazioni impiegando un numero limitato di informazioni per ricavarle.

Processi integrati per l’intensificazione di processo: reazione di fotocatalisi accoppiata alla pervaporazione, la dialisi e all’ozonizzazione

L’accoppiamento di diverse operazioni unitarie può in certi casi portare ad una cosiddetta “intensificazione di processo”, cioè ad un aumento sostanziale delle rese, dell’efficienza e della sostenibilità. Nel presente lavoro sono state pertanto analizzate le potenzialità di accoppiamento della fotocatalisi, il più studiato tra i “processi di ossidazione avanzata”, sia con alcuni processi a membrana per la sintesi verde di aromi sia con l’ozonizzazione per la depurazione di acque. È stato dimostrato che in entrambi i casi l’ottenimento di una significativa intensificazione di processo dipende in gran parte dai parametri operativi, in particolare dal rapporto, delta, tra la velocità caratteristica di fotocatalisi e quella del processo accoppiato. Nel caso della sintesi di aromi, in cui la fotocatalisi viene accoppiata con la pervaporazione o con la dialisi ricircolando al reattore il retentato dalla cella con la membrana. Il parametro delta dipende dalla velocità di reazione, dalle proprietà di trasporto delle membrane e naturalmente dal volume del rettore e dall’area della membrana. La reazione fotocatalitica produce l’aroma, ad esempio vanillina da acido ferulico, per ossidazione parziale e grazie al recupero del prodotto se ne evita l’ulteriore ossidazione aumentandone pertanto la resa. L’operare in apparati separati offre diversi vantaggi come la possibilità di variare senza vincoli il rapporto tra area della membrana e volume del reattore, ma impone di considerare anche il grado effettivo di accoppiamento dei processi. In questo caso, come evidenziato dal modello matematico, un sufficientemente elevato rapporto di ricircolo consente comunque di integrare efficacemente i processi. Nell’ozonizzazione fotocatalitica si hanno due importanti vantaggi: l’aumento della velocità di degradazione grazie alla sinergia tra i processi e la capacità di controllare la formazione di prodotti pericolosi. La sinergia viene massimizzata ad un valore ottimale di delta, mentre la formazione dei prodotti indesiderati viene controllata operando secondo le procedure che sono state individuate.

Nuove pratiche turistiche e sostenibilita'. I profili del turista lento in Valnerina

Il presente lavoro intende analizzare il tema del turista lento che nell’ultimo decennio si è diffuso nel dibattito scientifico e culturale connesso al tema della sostenibilità e della qualità della vita e nel contesto dell’approccio teorico strutturato intorno alle nuove tendenze dello Slow Tourism. In una prima parte la tesi delinea il framework della sostenibilità con particolare attenzione al recente dibattito in corso sulla “decrescita” e l’“a-crescita” come concetti alternativi al paradigma della crescita. Successivamente viene evidenziato il modo in cui le idee di base ed i principi dello sviluppo sostenibile sono stati applicati al turismo e indagato il legame tra sostenibilità e responsabilità e come questo configura l’emergere di un turismo “responsustable”. In tale contesto viene analizzata la relazione tra turismo e lentezza in cui a filosofia slow non deve essere interpretata come un fenomeno del momento o un innovativo prodotto turistico, ma come una filosofia di vita, un movimento sociale e globale che negli ultimi anni ha caratterizzato i diversi ambiti socio-economici delle comunità locali. Successivamente attraverso una review della letteratura nazionale ed internazionale sul tema, la pluralità di prospettive teoriche vengono sistematizzate in tre ipotesi di lettura riconducibili a tre paradigmi: sostenibilità- slow tourism- territorio; benessere – slow tourism – qualità della vita; esperienza – slow tourism – consumo. Nella seconda parte del lavoro viene presentata l’indagine empirica a partire dall’analisi di contesto del territorio in cui si è svolta l’attività di ricerca, i nove comuni del Comprensorio Turistico della Valnerina in Umbria, con particolare riferimento all’analisi dell’offerta e della domanda turistica. Successivamente sono presentati i risultati di un questionario somministrato a 620 turisti attraverso il quale viene analizzato il profilo motivazionale, le esperienze di fruizione turistica e la percezione della qualità territoriale da parte del turista e delineato il profilo del turista slow in Valnerina.

Strumenti di prevenzione e riduzione degli sprechi alimentari. Un piano nazionale per l'Italia

Negli ultimi anni lo spreco alimentare ha assunto un’importanza crescente nel dibattito internazionale, politico ed accademico, nel contesto delle tematiche sulla sostenibilità dei modelli di produzione e consumo, sull’uso efficiente delle risorse e la gestione dei rifiuti. Nei prossimi anni gli Stati Membri dell’Unione Europea saranno chiamati ad adottare specifiche strategie di prevenzione degli sprechi alimentari all’interno di una cornice di riferimento comune. Tale cornice è quella che si va delineando nel corso del progetto Europeo di ricerca “FUSIONS” (7FP) che, nel 2014, ha elaborato un framework di riferimento per la definizione di “food waste” allo scopo di armonizzare le diverse metodologie di quantificazione adottate dai paesi membri. In questo scenario, ai fini della predisposizione di un Piano Nazionale di Prevenzione degli Sprechi Alimentari per l’Italia, il presente lavoro applica per la prima volta il “definitional framework” FUSIONS per l’analisi dei dati e l’identificazione dei principali flussi nei diversi anelli della filiera e svolge un estesa consultazione degli stakeholder (e della letteratura) per identificare le possibili misure di prevenzione e le priorità di azione. I risultati ottenuti evedenziano (tra le altre cose) la necessità di predisporre e promuovere a livello nazionale l’adozione di misure uniformi di quantificazione e reporting; l’importanza del coinvolgimento degli stakeholder nel contesto di una campagna nazionale di prevenzione degli sprechi alimentari; l’esigenza di garantire una adeguata copertura economica per le attività di pianificazione e implementazione delle misure di prevenzione da parte degli enti locali e di un coordinamento a livello nazionale della programmazione regionale; la necessità di una armonizzazione/semplificazione del quadro di riferimento normativo (fiscale, igienico-sanitario, procedurale) che disciplina la donazione delle eccedenze alimentari; l’urgenza di approfondire il fenomeno degli sprechi alimentari attraverso la realizzazione di studi di settore negli stadi a valle della filiera.

Il diritto penale dell’ambiente tra responsabilità individuale e prevenzione collettiva. Percorsi di giustizia riparativa

Lo sviluppo della tesi intende analizzare tre tematiche che si ritengono essere cruciali nel ruolo che il diritto penale può avere per tutelare l’ambiente: in primo luogo la focalizzazione delle responsabilità in materia ambientale, tanto della persona fisica quanto della persona giuridica/ente in cui è maturata la violazione, sia essa meramente contravvenzionale, quanto delittuosa, di pericolo o di danno. In secondo luogo la prevenzione: strutturare sistemi organizzati per cogliere allerte e strutturare metodi organizzati di gestione del rischio-reato è la risposta cui l’ordinamento tende per anticipare la commissione di fattispecie dotate di potenzialità dannose a diffusività esponenziale, anche per il tramite di ipotesi di reati presupposto “sentinella”, idonei a far eventualmente scattare strumenti di prevenzione di reati più gravi, cui le stesse sono, nella prassi, prodromiche. Da ultimo, la riparazione: l’analisi delle tendenze legislative e, conseguentemente, dottrinali e giurisprudenziali di spazi per percorsi condivisi di riparazione del danno cagionato all’ambiente da parte tanto di persone fisiche quanto (e soprattutto, nell’intendimento del presente lavoro) da parte degli enti, strutture collettive che, ove organizzate, costituiscono le prime realtà a presidio tanto della prevenzione, quanto della riparazione dell’eventuale danno cagionato all’ambiente e spesso verificatosi nell’ambito della propria attività produttiva, ove lo scopo della massimizzazione del profitto deve necessariamente fare i conti, al giorno d’oggi, con la sostenibilità ambientale.

Il progetto dello spazio pubblico al tempo del trust. Metodi e progetti in contesti urbani e periferici

Lo spazio pubblico urbano potrebbe essere visto come una scenografia mutevole in cui la società rappresenta sé stessa. Soprattutto nei centri storici della città, si perde l’identità di luoghi specifici, così come la coscienza dei cittadini, che porta ad un uso improprio dello spazio causato principalmente dall’assenza di una cultura architettonica. In questo senso, l’obiettivo finale dell’architettura è quello di essere educativa nello spiegare il motivo per cui è stata concepita. La tesi di ricerca tenta di studiare la dimensione educativa e la forza che l’architettura ha nell’influenzare comportamenti spontanei e non spontanei. L’obiettivo è trovare metodi di progettazione e legali in grado di migliorare gli spazi pubblici in termini di qualità della vita dei suoi utenti. Il riconoscimento e la trasmissione dell’architettura, attraverso l’uso dell’architettura stessa, tenta di arginare un’assenza di cultura architettonica e un uso sempre più improprio dei suoi spazi. La domanda a cui, dunque, si tenta di rispondere è: Può la dimensione evocativa dell’architettura stimolare processi di rigenerazione urbana? La tesi si sviluppa in tre parti: la prima presenta alcune riflessioni teoriche sulla progettazione dello spazio pubblico alle quali fanno riferimento altrettanti progetti portati avanti nei mesi di ricerca Dai workshops realizzati sono emerse diverse problematiche riguardo l’effettiva realizzazione di tali progetti evidenziando soprattutto una carenza di tipo normativo che fa “cadere” gli entusiasmi legati al completamento delle opere per la comunità e di conseguenza decade il valore teorico dei progetti. Per questo motivo, nella seconda parte, si tenta di approfondire il tema legislativo per trovare soluzioni alternative agli arresti burocratici che sovente disincentivano le azioni corali della cittadinanza. La terza parte si concentrerà su un progetto per un’area di Bologna da riqualificare, i Prati di Caprara, per i quali si sfrutteranno tutte le conoscenze teoriche precedentemente esposte.

Repertory of best practices to mitigate the effects of climate change and expand the resilience of the Built Environment.

The way we live has revealed a lot about the choices made in the last decades. These choices are mostly based on a predatory socioeconomic structure, based on the pillars of anthropocentrism and inconsistent with the principles of global sustainability. This structure based on fossil fuels degrades the environment and directly and indirectly impacts the biomes. According to The International Energy Agency (2020), the sector was responsible for more than a third of global energy consumption and 40% of total GHG emissions into the atmosphere (directly and indirectly). This thesis presents the main effects of climate change observed in the built environment and at the urban territorial scale, through a review of the state of the art of the subject in the last decade (2010-2021). The thesis breaks down the projectual process seeking to identify how the architect and urban planner can mitigate the effects of climate change, adapting existing structures or in projects, and also promoting the expansion of the resilience of these building systems.

Sustainability in buildings and waste sector: metrics, challanges, and opportunities

Nowadays, the scientific community has devoted a consistent effort to the sustainable development of the waste management sector and resource efficiency in building infrastructures. Waste is the fourth largest source sector of emissions and the municipal solid waste management system is considered as the most complex system to manage, due to its diverse composition and fragmentation of producers and responsibilities. Nevertheless, given the deep complexity that characterize the waste management sector, sustainability is still a challenging task. Interestingly, open issues arise when dealing with the sustainability of the waste sector. In this thesis, some recent advances in the waste management sector have been presented. Specifically, through the analysis of four author publications this thesis attempted to fill the gap in the following open issues: (i) the waste collection and generation of waste considering the pillars of sustainability; (ii) the environmental and social analysis in designing building infrastructures; (iv) the role of the waste collection in boosting sustainable systems of waste management; (v) the ergonomics impacts of waste collection. For this purpose, four author publications in international peer – reviewed journals were selected among the wholly author's contributions (i.e., final publication stage).

La nuova eGovernance sanitaria europea: verso una piena integrazione della digitalizzazione nei sistemi sanitari degli Stati membri

L’elaborato approfondisce il diritto alla salute nell’ordinamento dell’Unione europea, con la consapevolezza che il settore della sanità, nella complessità di una tensione perdurante tra la sua matrice sociale e l’applicazione di logiche europee di mercato, rappresenta un ambito da sempre sottratto all’intervento diretto e vincolante delle istituzioni. Contemporaneamente, prende spunto dall’osservazione della transizione digitale dei sistemi sanitari nazionali per proporre una rilettura dei tradizionali equilibri istituzionali tra ordinamenti e constatare il grado di influenza dell’Unione oltre la dimensione transfrontaliera. Infatti, per le attuali esigenze di sostenibilità dei sistemi di tutela della salute e per il valore aggiunto riconosciuto alle azioni europee nel corso della gestione della pandemia da Covid-19, l’eHealth ha rappresentato l’occasione per una vigorosa intrusione delle istituzioni europee entro prerogative tipicamente statuali, fino all’emersione di una eGovernance sanitaria europea. Pertanto, la trattazione compie un percorso evolutivo che muove dalla Direttiva 2011/24 sull’assistenza transfrontaliera e l’assistenza sanitaria online, in combinato disposto con il complesso degli atti di soft law connessi, per verificarne l’esiguo impatto sui sistemi sanitari degli Stati membri e, alla luce dei recenti investimenti strategici ed interventi normativi rilevanti in tema di tecnologie applicate alla sanità, riconoscerne il sostanziale superamento. In particolare, il confronto tra l’insufficiente livello di digitalizzazione raggiunto finora nei sistemi sanitari degli Stati membri ed il tenore della Proposta di regolamento sullo European Health Data Space suggerisce l’evoluzione dell’impianto di governo dei dati sanitari stabilito nella Direttiva, a partire dalla previsione di una disciplina comune sulla cartella sanitaria. A questo proposito, l’interoperabilità tra tecnologie diviene un presupposto operativo indefettibile, che corrobora la natura ‘tecnologicamente condizionata’ del diritto alla salute e propone l’idea che la sanità digitale rappresenti un passo in avanti verso un’assistenza europea uniforme.

Consumer behaviour: conceptualisation, scale development and validation of agro-food chain fairness

Although there is broad agreement on the need to transition to a fairer agro-food system, consumer potential in shaping a fair food system has often been overlooked. There is no unique definition of the concept of fairness from the consumer’s perspective. In addition, there are no scales in the academic literature that address fairness in its broad sense, as the existing scales focus on specific and limited aspects that provide a partial picture of the concept. Lack of a true and trustworthy measurement of the notion has been a significant barrier to the knowledge of fairness in agro-food systems from the individual-differences perspective. The individual-differences perspective helps explain why some individuals are more likely than others to put emphasis on the extent to which agro-food chains are fair. Individual consumer perception of an ethical problem is followed by the perception of various alternatives that might lead to a solution. Therefore, the current research intends to make two significant contributions by resolving these constraints. First, advance the literature by providing a new viewpoint to understand fairness in the agro-food chain. Indeed, the research provides a comprehensive conceptualisation of fairness that embraces different aspects of fairness and describes the concept in all its facets and nuances. Second, the research provides a valid, reliable, and invariant measurement of the individual disposition toward fairness in agro-food chains by rooting the items in the theoretical underpinnings of the fairness literature. Overall, this research provides a comprehensive suite of approaches and tools to enhance the resilience, integrity and sustainability of agro-food chains.