The construction sector in the CE era

The speech by Riccardo Gulli, Professor of the Department of Architecture at the University of Bologna, during the Hacking the City event held in April 2021, focused on circularity in the construction sector and the relationships that come into play considering the housing and engineering aspect, the material reuse, the usage of raw materials and secondary raw materials.

The speech focus was on: Rebuild to Regenerate. Rebuild to regenerate is a model by which they intend to develop various activities that relate to the broader theme of circular economy and sustainability regarding its adaptation to existing cities. In particular, Gulli and his team are studying this model applied to the city of Bologna and specifically it’s suburbs.

In Italy, Gulli said, 40% of the housing stock we have today was developed in 2000 years, meanwhile, only in the last 50-70 years almost 60 percent of what is found in Italian urban scenarios was built. This means, that in much less time more has been accomplished than what has been done in almost 2000 years. In Italy, there are about 30 million houses and 12 million buildings of which more than 70% are residential. This is a very significant impact on the overall buildings in Italy.

Most of this heritage was built between ‘1945 and ‘1990s, the period of expansion in construction, especially the post-war reconstruction, which was often without rules, as many laws were enacted and enforced only later with a comprehensive regulatory framework that covered not only urban planning aspects, but construction aspects as well. In the second half of the 1990s, the apparatus which is still present today had its own comprehensive codification, which includes the performance point of view, thus with regard to safety and standards for life. All this means that most of the built capital has been basically built in the absence of safety and seismic activity standards. Almost 80% of the constructed heritage has therefore been built without following the anti-seismic rules.

Looking at the value of construction outputs, Gulli chose 2016 as a reference year because he considered it the most representative year of some trends since the 2000s. The value of production was 166 billion, mostly used for the definition of re-use and extraordinary maintenance and only 25% was dedicated to new construction. Seemingly, most of the investments went on the interventions of maintenance and were then diversified and articulated within various categories. With regards to investments in new construction, there was the problem of the general crisis affecting the real estate bubble from 2015 to 2016. It resulted in a total collapse with about 40% of new construction, while there had been an increase in investments in renovation of various types.

These activities were greatly stimulated by the 1998 investments concerning the earthquake bonus that is presently still existing, which are mainly dedicated to the efficient energy activities with three types of intervention: adding coats, changing the windows and the generators. These were the three main interventions made. The total investment made over 20 years was of 229 billion, of which in discount terms, more than 100 billion was recuperated. The state, over these 20 years, has mainly subsidized these types of interventions, which have obviously brought benefits on some aspects, but have not changed the core of the buildings because these interventions were only purely issues of surface. Till date, most of the investments which have been made by apartment buildings on the energy part are 80% on coats and the rest on generators and fixtures. Only 2% was actually on the earthquake-proofing aspect. This proves that it is very complicated to intervene on the main part of the building, which perhaps have the most critical issues. It rather remains easier instead to work on aspects of the surface.

The numbers presented are meant to show that there is a problem related to innovation, and the time to initiate the change of paradigm. The difficulty to do so, the professor continued, is due to the fact that in this specific sector there is a strong craftsmanship and because they follow standardized types of construction thus the massive one that refers to masonry construction based on the 3D principle; the point forms which instead introduced framed systems in concrete or steel, and finally, the baffled one, which refers to the structural form of the frame.

Stepping back to the generic topic of construction in the era of circular economy, the professor concluded that, it is necessary to rethink the construction supply chain from two points of view, the technological one and that of organizational models. This is because the always present components, when one has to address a problem in this area are usually three: the social aspect, which measures the value of things to an individual’s life, for which an increased financial investment is necessary to achieve effectiveness, the technical aspect which ensures the efficiency, and finally, the tools that you put in place.

The main difference from the past is that, the impacts on the environment are now measured and everything we do can have a direct impact. At the moment, the two key elements that according to the professor should be introduced are: an innovation that also goes through a more direct and marked enabling technologies into production, organizational and management processes of the various construction supply chain, and on the other hand the ethical issue. The ethics of building, according to the professor, refers to an economic ecosystem based on circularity, not of procedures but of processes, and it is not only about creating processes of industrial symbiosis between the activities that characterize this sector, but also to have a strategic vision based on process optimization. This is a concept that often eludes most, because it means expanding to a horizon that is not just the material sphere, but fundamentally aims at improving the quality of living, the safety of places, the environmental protection and broadly speaking, the lifestyle of people.

Gulli and his team are focusing on having an operational implementation of circularity on the suburbs, with some attention not to the geographical distance in respect to the center, but with respect to the time conditions. They are interested to the conditions of suburbs that are actually closer to the centers because they are older, but often appear as more obsolescent or otherwise not in line with the regulatory requirements. The choice is due to the fact that in Italy, the process of construction of the suburbs followed a specific time axis, in fact from the 1940s onward there have been three main seasons of interventions concerning suburbs spaces: the first, that of Fanfani INA Casa; the second, on the PEEP and finally, the third, on subsidized housing.

Their focus is mainly on the first two since it is where a substantial part of the population lives and are therefore densely populated areas with characteristics of obsolescence, at the same time with very high land values because those are considered as attractive elements.

In order to be able to improve the situation, they are thinking about the size of the urban block, and they are doing so by following three main vectors: the urban block, referring to indicators of age of the heritage and density indicators, focusing on the size of 10,000 m2; the building type, referring to principles that are innovative, thus bioclimatic building, adaptive and with energy storage; lastly the management model, which is of the single manager, where building becomes an integrated service, referring to everything that generates housing especially when thinking of proximity. In order to apply the study, they first had to deepen their knowledge of buildings to create a database on the building realities of the city of Bologna, after they began to select areas where they could apply this model in order to see how the blocks chosen could be transformed. This is all because they believe that before intervening, one should define decision-support tools that can help people understand what is best to do and what is not, while bringing together performance aspects with economic aspects and how it impacts the services.

For more information you can watch the speech in Italian here

Italiano

L’edilizia nell’era dell’Economia Circolare

L’intervento di Riccardo Gulli, Professore Ordinario del Dipartimento di Architettura dell’Università di Bologna, durante l’evento Hacking the City che si è svolto nell’aprile 2021, si è soffermato sulla circolarità nelle costruzioni e su quali siano le relazioni che entrano in gioco tra l’aspetto abitativo, ingegneristico, di riutilizzo dei materiali e di utilizzo di materie prime e materie prime seconde.

L’intervento si è focalizzato su: ri-costruire per ri-generare. Ri-costruire per ri-generare è una modalità con cui si intendono sviluppare varie attività che riguardano il tema più ampio dell’economia circolare e della sostenibilità, però adattato all’interno delle città esistenti. In particolare, Gulli ed il suo team lo stanno studiando applicato alla città di Bologna e soprattutto al concetto di periferia.

In Italia, ha iniziato Gulli, il 40% del patrimonio abitativo che abbiamo oggi si è sviluppato in circa 2000 anni e solo negli ultimi 50-70 anni è stato realizzato invece quasi il 60% di quello che si trova negli scenari urbani italiani, ciò significa che in molto meno tempo si è realizzato molto di più di quello che è stato fatto in quasi 2000 anni. In Italia, ci sono circa 30 milioni di abitazioni e 12 milioni di edifici e più del 70% sono residenze, con un impatto sul costruito generale in Italia che risulta essere molto rilevante.

La maggior parte di questo patrimonio è stato realizzato tra il ‘45 e il ‘90, periodo dell’espansione edilizia, ma soprattutto della ricostruzione del dopoguerra, spesso senza regole, in quanto molte leggi sono state emanate ed applicate solo successivamente con un quadro normativo complessivo che riguardava non solo gli aspetti urbanistici, ma anche gli aspetti della costruzione. Nella seconda metà degli anni ‘90, l’apparato normativo presente ancora oggi ha avuto una sua codificazione complessiva, anche dal punto di vista prestazionale, cioè per quanto riguarda la sicurezza e le norme per la vita. Tutto ciò significa che la maggior parte del patrimonio realizzato è stato fondamentalmente costruito in assenza di norme sulla sicurezza e sull’attività sismica. Quasi l’80% del patrimonio edilizio è stato perciò realizzato senza seguire delle norme antisismiche.

Guardando al valore della produzione delle costruzioni, Gulli ha scelto come anno di riferimento il 2016 perché l’ha ritenuto l’anno più rappresentativo di alcuni trend dagli anni 2000. Il valore di produzione era di 166 miliardi che si differenziava tra la definizione del ri-uso e una manutenzione straordinaria, quindi un’accezione un po’ generica, mentre per le nuove costruzioni è stato dedicato il 25%. Naturalmente, la maggior parte degli investimenti sono andati sugli interventi di manutenzione e poi, a loro volta, diversificati ed articolati all’interno di varie categorie. Per quanto riguarda gli investimenti in nuove costruzioni, c’è stato il problema della crisi generale che ha investito la bolla immobiliare dal 2015 al 2016 che ha avuto un tracollo totale, con circa 40% per le nuove costruzioni, mentre sono aumentati gli investimenti in rinnovo di vario tipo.

Queste attività sono state fortemente incentivate dagli investimenti del 1998 che riguardavano però il cosiddetto sisma bonus, che abbiamo tuttora, e che erano dedicati principalmente per attività di efficientamento energetico con tre tipologie di intervento: aggiungere i cappotti, cambiare le finestre e modificare i generatori. Questi sono stati i tre principali interventi e l’investimento complessivo fatto in vent’anni è stato di 229 miliardi, di cui sono stati recuperati in termini scontati, più di 100 miliardi. Quindi lo Stato, in questi vent’anni, ha sovvenzionato principalmente queste tipologie di interventi, che ovviamente hanno portato dei benefici su alcuni aspetti, ma non hanno modificato i caratteri genetici degli edifici perché sono intervenuti su questioni prettamente di superficie con interventi considerabili leggeri. Anche oggi, la maggior parte degli investimenti è stata fatta dai condomini sulla parte energetica, l’80% è stata sui cappotti, il restante è stato sui generatori e sugli infissi, e solo il 2% ha riguardato effettivamente l’aspetto antisismico. Tutto ciò dimostra che è molto complicato intervenire sulla parte genetica dell’edificio, dove si trovano gli elementi forse più critici di esso, e rimane invece sempre più facile lavorare sugli aspetti di facciata.

I numeri presentati, vogliono dimostrare che c’è un problema legato all’innovazione, al cambio di paradigma e al tempo necessario per avviarlo. Questa difficoltà, ha continuato il professore, è dovuta al fatto che in questo specifico settore c’è una forte artigianalità e perché si seguono delle tipologie di costruzione standardizzate: quella massiva che fa riferimento alla costruzione muraria, basata sul principio del 3D; quella puntiforme, che invece ha introdotto sistemi intelaiati in cemento armato o in acciaio, ed infine, quella a setti che fa riferimento alla forma strutturale del telaio.

Facendo un passo indietro sul tema più generale dell’edilizia nell’era dell’economia circolare, ha concluso il professore, è necessario ripensare alla filiera dell’edilizia da due punti di vista, quello tecnologico e quello dei modelli organizzativi. Questo perché le componenti presenti quando si deve affrontare un problema in questo ambito sono sempre state tre: l’aspetto sociale, che misura il valore delle cose per la vita dell’individuo, per il quale è necessario avere la leva finanziaria poiché altrimenti non si riuscirebbe ad ottenere l’efficacia, ma il modo col quale raggiungerlo è l’efficienza, e questo è l’aspetto tecnico, ed infine, gli strumenti che si mettono in campo.

La differenza rispetto al passato è che oggi tutto ciò viene misurato anche in rapporto agli impatti ambientali. Tutto quello che si fa ha una ricaduta diretta. Al momento, due elementi fondamentali che si dovrebbero introdurre sono: un’innovazione che passa anche attraverso un’introduzione più diretta e marcata delle tecnologie abilitanti nei processi produttivi, organizzativi e gestionali della filiera delle costruzioni in vari modi, e dall’altra parte il tema etico. L’etica del costruire, secondo il professore, fa riferimento ad un ecosistema economico basato sulla circolarità, non dei procedimenti ma dei processi, e non si tratta solo di creare dei processi di simbiosi industriale tra le attività che caratterizzano questo settore, ma di avere anche una visione strategica fondata sull’ottimizzazione dei processi. Spesso, questo è un concetto che sfugge ai più, perché vuol dire ampliare ad un orizzonte che non è solo quello materiale, ma che si rivolge fondamentalmente ad un incremento della qualità dell’abitare, della sicurezza dei luoghi, della tutela ambientale ed in senso lato, del miglioramento dello stile di vita delle persone.

In particolare, Gulli ed il suo gruppo di lavoro si stanno concentrando, per poter avere un’implementazione operativa della circolarità sulle periferie, con una certa attenzione non alla distanza geografica rispetto al centro, ma rispetto alla condizione temporale. Si stanno interessando alle condizioni delle periferie che in realtà sono più vicine al centro perché più antiche, ma hanno caratteri spesso di maggiore obsolescenza e quindi di degrado o comunque di non adeguamento alle prescrizioni normative. La scelta è dovuta al fatto che in Italia, il processo di costruzione delle periferie segue uno specifico asse temporale, infatti dal ‘40 in avanti ci sono state tre stagioni principali di interventi che riguardano gli spazi periferici: la prima, quella di Fanfani INA Casa, la seconda, sui piani PEEP ed infine, la terza, sull’edilizia convenzionata.

La loro attenzione è soprattutto sui primi due piani in quanto lì, vive una parte consistente della popolazione e si tratta perciò di aree densamente popolate con caratteristiche di obsolescenza e allo stesso tempo con valori del suolo molto elevati, perché sono luoghi appetibili.

Per poter migliorare la situazione, stanno ragionando sulla dimensione dell’isolato urbano, e lo fanno seguendo tre principali vettori: l’isolato urbano, facendo riferimento ad indicatori di vetustà del patrimonio ed indicatori di densità, concentrandosi sulla dimensione di 10.000 m2; il tipo edilizio, facendo riferimento  a principi che sono innovativi, quindi edificio bioclimatico, adattabile e con accumulo energetico; infine, il modello gestionale, cioè del gestore unico, dove l’edilizia diventa un servizio integrato, in riferimento a tutto quello che genera l’abitazione soprattutto quando si pensa di prossimità. Per poter applicare lo studio, prima di tutto hanno dovuto approfondire la conoscenza delle costruzioni per creare un database sulle realtà edilizie della città di Bologna, e poi hanno iniziato a selezionare le aree in cui poter applicare questo modello al fine di vedere come gli isolati scelti possono essere trasformati. Tutto questo perché ritengono che prima di intervenire si possono definire degli strumenti di supporto decisionale che possano far comprendere cosa sia meglio e cosa no, mettendo insieme gli aspetti prestazionali con quelli economici e come impattano con i servizi.

Per maggiori informazioni potete guardare lo speech in italiano qui

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