Development of sandwich panels of customized functionalities for the rehabilitation of the built patrimony

Abstract

The future of the construction in the next decades in most European Countries, especially those of Southern Europe, will mainly lie in the renovation of the existing building stock constructed over the past 40 years. Thousands of uncharacteristic buildings will need renovation in the next coming years forcing EU member states to reach the EU 2020 targets and implement the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD), which recommends that by 31 December 2020 all new and retrofitted buildings in Europe will have to be nearly-zero energy buildings (NZEB). Sustainability and energy efficiency are closely linked to the building sector, having each country to address this problem now by investing in new buildings that can meet the highest standards of energy efficiency, but mostly by renovating the immense quantity of existing inefficient buildings where most of the population still lives. Seeing this crisis as an opportunity, this work aims to develop a concept for prefabricated customizable sandwich panels for the multifunctional renovation of buildings. More than a conventional solution, this proposal aims to combine sustainable building materials, available technologies and systems with advanced design and manufacturing tools within an integrated and mass-customizable approach of advanced building renovation prefabricated solutions. The adoption of the proposed solutions would not only contribute to the reduction of the energy inefficiency in buildings, but also minimize related construction problems, enabling some advanced features like the incorporation on the façade layout of advanced modules such as solar panels, to improve the system’s energy performance.

O futuro da construção nas próximas décadas, na maioria dos países europeus e especialmente nos do Sul da Europa, residirá principalmente na renovação do parque imobiliário existente construído ao longo dos últimos 40 anos. Milhares de edifícios incaracterísticos terão de ser renovados nos próximos anos para obrigar os Estados-Membros a atingir as metas energéticas da UE para 2020 e implementar a Diretiva Europeia relativa ao Desempenho Energético de Edifícios (EPBD) que exige que todos os edifícios novos e reabilitados a partir de 31 de dezembro de 2020 passem a ser Nearly-Zero Energy Buildings (NZEB). A sustentabilidade e eficiência energética estão intimamente ligados ao sector da construção, e cada país terá agora de encarar esse problema investindo em novos edifícios que possam atender aos mais altos padrões de eficiência energética, principalmente renovando a imensa quantidade de edifícios existentes e ineficientes onde a maioria da população vive. Vendo esta crise como uma oportunidade, este trabalho tem como objetivo desenvolver um conceito de painéis sandwich pré-fabricados customizáveis para a renovação multifuncional de edifícios. Mais do que uma solução convencional, esta proposta visa combinar materiais de construção sustentáveis, sistemas e tecnologias disponíveis com ferramentas de fabrico e design avançado, numa abordagem integrada e personalizada de soluções de pré-fabricação em massa para a reabilitação do parque habitacional. Pretende-se com a adoção das soluções propostas contribuir não só para a redução da ineficiência energética dos edifícios, mas também minimizar os problemas de construção existentes, permitindo também a incorporação no layout da fachada de módulos avançados, como painéis solares, para melhorar o desempenho energético do sistema.