Alla luce delle nuove sfide globali emerse anche in occasione della pandemia COVID-19 e in riferimento ai Sustainable Development Goals 3 e 11 dell'Agenda 2030, che riconoscono un ruolo centrale all'edilizia nel miglioramento della salute a livello globale e nei processi di mitigazione delle cause del climate change si viene a collocare lo sviluppo e sperimentazione di facciate multifunzionali, adattive e antimicrobiche in grado di filtrare l'aria, pulire l'acqua, regolare la temperatura, generare fenomeni micro-ventilativi.
La combinazione di tipologie d'involucro edilizio ventilato, associate alle applicazioni di nanotecnologie all'architettura, sta consentendo di rispondere in maniera più performante alla necessità di migliorare la qualità dell'aria interna degli ambienti.
Il presente progetto di ricerca si pone come obiettivo principale quello di realizzare un avanzamento della conoscenza nel campo delle facciate adattive e delle nanotecnologie innovative applicate all'Healthy Sustainable Housing Design al fine di migliorare la qualità dell'aria indoor degli edifici residenziali situati in area mediterranea attraverso il controllo, la riduzione degli inquinanti interni e la mitigazione del rischio di trasmissione delle infezioni aereo trasmesse negli edifici residenziali nuovi e/o esistenti con l'impiego di un involucro architettonico innovativo e intelligente. In questa direzione la ricerca esplorerà la possibilità dell'impiego di nanotecnologie applicate a soluzioni tecniche di facciata ventilata antimicrobica (tra cui ad esempio quelle integrate con nano materiali fotocatalitici PCO Photo-Catalytic Oxidation o i sistemi LDAC, Liquid Desiccant Air Cooling) in cui i vari elementi tecnici pre-assemblati si possano integrare in un sistema modulare di componenti Plug and Play.
L'aspetto principale, in termini di impatto sociale, del progetto di ricerca si riferisce all'urgente necessità di migliorare la qualità dell'aria interna nel nuovo healthy built environment. Inoltre, l'esplorazione e la promozione di processi environmental friendly guidati da fonti di energia rinnovabili dovrebbe accelerare l'applicazione diffusa di questi sistemi innovativi di facciata, con la conseguente importante diminuzione del potenziale di riscaldamento globale prodotto dal comparto residenziale.
Alla scala dell'edificio, l'integrazione di un modulo ventilato all'interno di un sistema di facciata climate responsive considera la possibilità di raggiungere un consumo energetico nZEB. Inoltre, in termini più generali relazionati ai potenziali benefici economici, l'esplorazione di nuove tecnologie e le loro possibili integrazioni sull'involucro edilizio, potrebbe far ripartire lo sviluppo di prodotti architettonici innovativi e facilitare la collaborazione tra esperti di differenti settori legati al processo progettuale a varie scale nonché l'integrazione del know how a disposizione in relazione alle varie tematiche. Se applicata su basi sufficientemente estese, la ricerca potrebbe risultare di interesse per stakeholder pubblici e privati con riferimento alla definizione di specifiche strategie di intervento di rigenerazione urbana su patrimoni edilizi esistenti.
È importante affermare che le sperimentazioni attinenti il tema delle innovative cooling facades è attualmente un campo di ricerca molto attivo, avendo sperimentato un significativo aumento delle pubblicazioni correlate fino ad oggi, soprattutto negli ultimi dieci anni. Questo interesse è maturato non solo in applicazioni sperimentali nei climi caldi, ma anche nei climi temperati, il che sembra essere vero per i sistemi di raffrescamento passivo, attivo e solare.
Infatti, nonostante il crescente e maturato interesse scientifico per questa tematica, sono necessarie molte più informazioni per facilitare un uso diffuso delle low-energy cooling technologies negli edifici residenziali.
Il progetto di ricerca mira ad ampliare le conoscenze attuali nel campo della progettazione delle facciate, concentrandosi sullo sviluppo di nuovi prodotti architettonici basati sulle loro prestazioni qualitative legate all'indoor air quality ed all'integrazione di nanotecnologie. La valutazione delle attuali possibilità e limitazioni legate all'integrazione delle nanotecnologie nelle facciate degli edifici potrebbe guidare ulteriormente lo sviluppo della ricerca di settore verso tecnologie specifiche per la progettazione e realizzazione di facciate innovative. Inoltre, l'impostazione metodologica della ricerca assieme alla realizzazione del concept progettuale potranno servire come roadmap di base per lo sviluppo delle future linee di ricerca al fine di valutare il potenziale di integrazione di tecnologie innovative e sperimentali applicate all'involucro edilizio.
Parallelamente allo sviluppo dell'obiettivo centrale, la ricerca andrà ad individuare ed interpretare eventuali specifiche lacune del settore, permettendo così il progredire e l'ampliarsi delle conoscenze sotto settoriali dell'industria delle costruzioni, legata da molto tempo a processi standardizzati e convenzionali.
Di conseguenza, il progetto di ricerca non solo fa riferimento e analizza il corpus scientifico degli studi realizzati sinora, ma mira ad utilizzarli come prezioso contributo per le analisi critico valutative, integrando questi dati con nuove informazioni per colmare le lacune scientifiche e definire così le fasi necessarie per lo sviluppo di sistemi di facciata integrati che incoraggino la loro applicazione pratica negli edifici residenziali, come aspetto fondamentale di tutti i nuovi edifici e progetti di rigenerazione urbana in un'ottica globale di Healthy Sustainable Housing Design.