Titolo del Progetto di Ricerca

PAVEG – Paper waste and vegetable fibers for sustainable building materials

PAVEG – Rifiuti di carta e fibre vegetali per materiali da costruzione sostenibili

Idea progettuale

Il progetto di ricerca nasce dall’esigenza di studiare strategie sostenibili di tipo passivo per edifici a basso consumo energetico in area mediterranea. In Puglia si riciclano annualmente 43.000 tonnellate di carta e cartone da riciclo (Comieco, 2018); inoltre, i rifiuti agricoli occupano il primo posto nella classifica generale regionale. In tal senso, e nell’ottica di soddisfare i criteri nZEB (Nearly Zero Energy Buildings), la proposta progettuale si articolerà nello studio sperimentale di materiali edili sostenibili ad alte prestazioni (pannelli, intonaci, blocchi), a chilometro zero, realizzati con prodotti di scarto locale (carta da riciclo e scarti vegetali) convertiti in nuove materie prime di base. Il progetto prevede una ricaduta regionale in termini socio-economici mediante lo sviluppo di nuove aziende o l’implementazione in realtà pre-esistenti. La ricerca si articolerà in una iniziale mappatura dei processi di riciclo locale della carta e degli scarti agricoli principali; successivamente si eseguirà un’analisi LCA (Life Cycle Assesment) del processo di produzione dei prodotti finiti. Le fasi seguenti saranno sviluppate presso i laboratori di Fisica Tecnica del DICAR (Politecnico di Bari): studio del mix design e test meccanici, fisici, termici, igrometrici ed acustici. La fase finale del progetto sarà la validazione dei materiali sperimentali ottenuti mediante misure in opera delle soluzioni innovative realizzate in laboratorio.

The main goal of this research is to study sustainable passive strategies for low energy buildings in Mediterranean area. Currently, in the Apulian region 43.000 tons of paper are recycled (Comieco, 2018); furthermore, agricultural waste ranks first in the regional waste ranking. In order to satisfy the nZEB (Nearly Zero Energy Buildings) parameters, the present proposal of research will be developed by the experimental study of high performances materials (panels, mortars, plasters, bricks) zero-kilometers, realized with new raw materials. The development of new local enterprises or the implementation of existing realities will be caused. The research will start with a local mapping of the current paper and agro-waste recycling processes; then a LCA (Life Cycle Assesment) analysis of the ended products will be performed. The following research steps will be developed at the Building Physics laboratories of DICAR (Politecnico di Bari): mix design study, mechanical, physical, hygrothermal and acoustical tests. The final phase of the project will be the validation of the experimented materials by measurements in-field of the innovative solutions realized in the laboratories.

Campo principale di ricerca

Risparmio energetico

Energy saving

Sottocampo di ricerca

Fisica tecnica ambientale

Building Physics

Dettagli dell’impegno di ricerca (obiettivi della produttività scientifica e relative caratteristiche qualitative)

Gli obiettivi principali del presente progetto di ricerca sono i seguenti: 

1) Realizzazione di materiali da costruzione sostenibili a partire da materie prime di riciclo e di scarto agricolo locale mediante studio in laboratorio di differenti mix design. Palumbo et al. (2016) hanno determinato le proprietà termoigrometriche dei materiali edili realizzati con gli scarti agricoli confrontandoli con i materiali tradizionali. Liuzzi et al. (2018) hanno condotto uno studio sulle proprietà termoigrometriche degli intonaci a base di argilla e scarti di potatura dell’ulivo, confrontando tra loro differenti soluzioni.

2) Realizzazione di materiali da costruzione conformi ai criteri dell'edilizia sostenibile e con elevate prestazioni termoigrometriche e fisiche in grado di rispondere ai criteri degli nZEB (Nearly Zero Energy Buildings). Considerando gli obiettivi posti dai programmi europei in merito agli edifici a risparmio energetico, mediante l'ausilio di software di simulazione energetica, si dimostreranno le potenzialità dei materiali sostenibili ad essere impiegati come tecniche passive in edifici efficienti dell’area mediterranea. Barreca e Fichera (2016) hanno dimostrato che l’aggiunta degli scarti vegetali migliora l’isolamento termico degli intonaci cementizi. Pectu et al. (2017) hanno evidenziato che l’impiego di materiali edili prodotti con materie prime di scarto consente di rispondere egregiamente alle prescrizioni nZEB.

The main goals of the current research project are the following ones: 

1) Development of sustainable building materials starting from raw recycling materials considering also local agro-waste by the study of different mix design. Palumbo et al. (2016) determined the hygrothermal properties of building materials realized with agro-waste comparing them with traditional ones. Liuzzi et al. (2018) carried out a study on the hygrothermal properties of clay plasters with pruning olive waste comparing different solutions. 

2) Development of building materials according to the main european sustainable building standards, nZEB ( Nearly Zero Energy Building). Taking into account the goals of the European programs in terms of energy saving buildings, the potentiality of the sustainable materials to be used as passive techniques in the Mediterranean area will be demonstrated by hygrothermal simulation software. Barreca and Fichera (2016) found that the addition of vegetable residues to the mix enhance the thermal insulation of the cement plaster. Pectu et al. (2017) highlighted that the use of the building materials with raw materials from residues allows to be compliant with nZEB standards.

Dettagli dell'impegno didattico

Assegnazione di min.6 CFU in insegnamenti afferenti il settore concorsuale, secondo le esigenze di copertura dell’offerta didattica.

Assignment of 6 “Credits” (Italian University student evaluation system, hereinafter referred to as CFU) in courses, belonging to the competitive sector, according to the needs of the educational offerings.

Attività didattica e di didattica integrativa

L'attività didattica sarà svolta sugli argomenti e nell'ambito dei corsi inerenti il SSD ING-IND/11 o affini, anche mediante l'affidamento di eventuali moduli didattici.

The educational activities will be carried out on the subjects and the courses related to the SSD ING-IND/11 or affine, including the assignment of instructional modules.

Competenze richieste

Conoscenza dei modelli numerici di trasmissione combinata di calore ed umidità nei materiali porosi. Conoscenza di tecniche sperimentali e relativa normativa tecnica per la misura di proprietà termofisiche dei materiali da costruzione.

Skills on numerical models of heat and moisture transfer in porous materials. Skills on experimental techniques and related standards for thermophysical properties of construction materials measurement.

Esperienze di ricerca richieste

Il candidato dovrà dimostrare di avere comprovata capacità di sviluppare una ricerca multidisciplinare anche in ambito internazionale.

The candidate must demonstrate proven capacity to develop multidisciplinary research also at an international level.

Lingua richiesta

Lingua: Inglese

L’accertamento di conoscenza della lingua inglese avverrà sulla base delle pubblicazioni scientifiche redatte in lingua inglese. La Commissione potrà, eventualmente, accertare il grado di conoscenza della lingua inglese anche mediante colloquio in presenza.

Language: English

The evaluation of the knowledge level of the English language will be conducted based on the scientific publication written in English language. If necessary, the evaluation committee can assess the capability to speak and in English through an oral examination.

Numero massimo di pubblicazioni presentate dai candidati ai fini della valutazione

12 (dodici)

12 (twelve)

Competenze informatiche richieste

Utilizzo di software di simulazione termoigrometrica nel campo degli edifici e dei materiali da costruzione.

Software for the hygrothermal simulation of buildings and construction materials.

Servizio agli studenti

Abilità relazionali, assistenza ai corsi e alle tesi.

Relational skills, assistance to courses and thesis.

Requisiti specifici di ammissione

Dottorato di ricerca su tematiche inerenti il SSD ING-IND/11

Diritti e doveri

Come previsto dalle vigenti disposizioni di legge in materia di stato giuridico dei ricercatori universitari a tempo indeterminato, per quanto compatibili, dal Contratto individuale di lavoro e dai vigenti Statuto e Codice di comportamento di questo Politecnico di Bari.

Il ricercatore è tenuto a svolgere la propria attività nel rispetto delle indicazioni contenute nell’Atto Unilaterale d’Obbligo per la realizzazione del Programma Regionale “Research for Innovation – REFIN” POR PUGLIA FESR-FSE 2014/2020 e, in particolare, nella scheda contenuta nell’Allegato 1 al predetto Atto, riferita alla presente procedura di reclutamento e disponibile sul portale www.poliba.it di questo Ateneo.