All'interno del dibattito relativo alle implicazioni sociali, economiche e ambientali della pratica dell'architettura e in particolare dell'area della progettazione tecnologica, la ricerca sui materiali si configura come un ambito di primaria importanza. In particolare, i materiali da costruzione rappresentano circa la metà del quantitativo di materiali utilizzati dall'uomo e circa la metà dei rifiuti solidi generati in tutto il mondo. Il loro impatto ambientale è elevatissimo ad ogni fase del ciclo di vita dell'edificio, dal processo di estrazione delle materie prime, fino alla produzione, trasporto, costruzione, dismissione e smaltimento degli edifici, e la sua riduzione in termini di quantità di risorse naturali ed energetiche impiegate e di rifiuti prodotti, risulta essere uno degli obiettivi chiave dello sviluppo sostenibile.
Sulla base del progresso registrato nel settore della scienza dei materiali, tra le soluzioni tecnologiche a basso impatto ambientale ha assunto grande importanza l'area dei materiali riciclati, di quelli riutilizzati e dei cosiddetti materiali "biobased" (a base naturale), in quanto consente di intervenire efficacemente sia su edifici di nuova costruzione sia su edifici esistenti, controllando simultaneamente tre livelli: ambientale, tipologico e costruttivo. Ad oggi la conoscenza di base di come integrare e ottimizzare l'uso di questi materiali in architettura sta progredendo in maniera molto rapida, ma le informazioni tecniche e tecnologiche sono ancora povere e disomogenee.
In questo quadro, la ricerca proposta mira principalmente allo studio e all'analisi delle nuove e più avanzate tecnologie relative ai materiali da costruzione riciclati, riutilizzati e naturali, ricercando e valutando le soluzioni più innovative e promuovendo un approccio progettuale in grado di combinare la convenienza lungo l'intero ciclo di vita dell'edificio, attraverso una ridotta manutenzione e prestazioni più elevate associate ad un ridotto uso di energia.
La tematica dell'efficienza degli edifici sotto il profilo dell'uso dei materiali è ad oggi molto attuale e al centro dell'interesse delle politiche e degli investimenti del settore edile su scala globale. In particolare, i grandi mutamenti sociali e ambientali dovuti alla lotta al riscaldamento globale e al calo delle risorse stanno registrando un aumento considerevole degli interventi e degli impegni nel settore delle costruzioni, con l'obiettivo principale di incoraggiare una progettazione che guardi da una parte al miglioramento della durabilità e della riciclabilità dei componenti, e dall'altra ad una drastica riduzione del loro impatto ambientale. Allo stesso tempo, le problematiche legate ai rifiuti comportano un complessivo ripensamento dell'intero ciclo economico. Da numerosi studi emerge infatti che il settore dei rifiuti sia un segmento sempre più rilevante nel campo della gestione efficiente delle risorse promosso a livello internazionale, al punto che risulta ormai evidente che, oltre a rispondere ai requisiti di sostenibilità ambientale,"reimmettere questa risorsa nel ciclo in una maniera nuova, rigenerativa, migliorativa, significherebbe abbattimento dei prezzi delle materie prime in ottica di mercato, diminuzione dei costi sanitari, contenimento dei costi delle esternalità negative legate agli scarti, occupazione, soddisfacimento della domanda, contenimento di situazioni d¿instabilità politiche legate alla scarsità della materia prima.¿ (E. Bompan e I.N. Brambilla, Che cosa è l¿economia circolare, Edizioni Ambiente 2016).
In questo quadro è chiaro che non sono solo gli attori economici e le autorità locali, nazionali e sovranazionali a risultare fondamentali alla guida di un tale processo, ma al fine di attuare nel concreto questi obiettivi la comunità scientifica assume un ruolo nodale per la ricerca e la divulgazione delle conoscenze acquisite e dei progressi in atto. Il superamento del concetto di rifiuto come materiale di scarto, attraverso il pensiero dello stesso come materia prima innovativa in grado di rientrare nel ciclo economico, acquisisce l'evidenza di una rivoluzione culturale capace di modificare radicalmente la pratica architettonica. Per tale ragione, rispetto a una realtà che per anni si è basata su una concezione "consumistica" dei materiali, la progettazione tecnologica ambientale attraversa oggi un momento di ridefinizione e ricodificazione di metodologie e sistemi.
Sulla base del principio comunitario del "design for resource conservation, low impact materials and cleaner production", la scelta di materiali riciclati, riutilizzati o biobased risulta quindi fondamentale già in fase di programmazione e progettazione, relativamente non solo a riflessioni legate alla riciclabilità dei prodotti in sé ma anche nell'ottica del recupero dei componenti alla fine della vita dell'edificio. L'architettura del XXI secolo richiede infatti che il progetto sia portatore di indagine e ricerca scientifica e l'architetto in quanto tale deve essere in grado di attuare scelte consapevoli, conciliando le esigenze formali e prestazionali con l'utilizzo di materiali che abbiano un basso impatto ambientale durante le diverse fasi del processo edilizio.
É in quest'ottica che assume particolare interesse la sistematizzazione della grande quantità di informazioni che ad oggi comporta il più delle volte criteri di scelta dei materiali legati a questioni soggettive piuttosto che a indagini qualitative. La ricerca scientifica dovrebbe quindi gradualmente favorire una uniformità di informazioni e conoscenze attraverso tassonomie ragionate e indicative di soluzioni e buone pratiche che incoraggino lo sviluppo di nuove capacità e strategie progettuali. Il progetto di ricerca proposto intende muoversi in questo senso, elaborando una prima sistematizzazione che funga da quadro conoscitivo per progettisti, amministrazioni e produttori, un documento strumentale aperto ad ulteriori sviluppi scientifici e operativi.