LA PROGETTAZIONE INTEGRATA COME STRUMENTO PER L’OTTIMIZZAZIONE DELL’INVOLUCRO EDILIZIO E IMPIANTISTICO

Firenze, 26 Novembre 2015 Ing. Carlo Bruschetta

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• 1 Chi siamo

• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione

• 3 Caso Studio: Lavazza HQ

• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ

• 3 Caso Studio: Prysmian HQ

Indice dei contenuti

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MANENS-TIFS

Società di ingegneria specializzata nella progettazione di impianti e nella consulenza energetico-ambientale in edilizia

Anno fondazione 2010 (ma 40 anni di storia)Personale 200Sedi operative Padova, Verona, Riyadh, Doha

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MANENS-TIFS – ALCUNE REFERENZE

MART, Rovereto (TN)

Torri Isozaki, Hadid, Libeskind, Milano

Lavazza, Torino

Le Albere e MUSE, Trento

IntesaSanpaolo, TorinoSede 3M, Milano

Parco della Musica, Roma EXPO 2015, Milano

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MANENS-TIFS – LEED E CERTIFICAZIONI DI SOSTENIBILITA’ AMBIENTALE

• 5 LEED AP

• 2 LEED GA

• 2 BREEAM Assessors

• 1 Esperto Protocollo ITACA

• socio fondatore di Green Building Council (GBC) Italia

• membro del primo Comitato Esecutivo

• membro del primo Comitato di Indirizzo

• socio di US Green Building Council

• Presidente del Comitato LEED (Organo tecnico del GBC Italia)

• Coordinatore del Comitato Energia e Atmosfera

• 6 membri nei comitati tecnici del GBC Italia per stesura dei protocolli

LEED ITALIA 2009 e GBC Home, GBC Historic Buildings, GBC Quartieri

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• 1 Chi siamo

• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione

• 3 Caso Studio: Lavazza HQ

• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ

• 3 Caso Studio: Prysmian HQ

Indice dei contenuti

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Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione

Il processo di progettazione tradizionale – VE Value Engineering

7group (Author), Bill Reed (Author), S. Rick Fedrizzi (Foreword)The Integrative Design Guide to Green Building: Redefining the Practice of Sustainability,

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Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione

7group (Author), Bill Reed (Author), S. Rick Fedrizzi (Foreword)The Integrative Design Guide to Green Building: Redefining the Practice of Sustainability,

Il processo di progettazione integrata – CoVO Continous Value Optimization

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Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione

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Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione

1212

Gli strumenti di ottimizzazione della progettazione

RISPARMIARE energia e costi

APPLICARE soluzioni innovative e complesse

DECIDERE in modo informato

CAPIRE gli effetti delle decisioni

MIGLIORARE le prestazioni

RIDURRE i rischi

MUSETrento

Centro LeoniMilano

Polo delle Luce iGuzziniRecanati

Torre IsozakiMilano

Riassumendo, la progettazione integrata permette di:

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• 1 Chi siamo

• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione

• 3 Caso Studio: Lavazza HQ

• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ

• 3 Caso Studio: Prysmian HQ

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Lavazza S.p.A. – New Headquarter

Torino

Cino Zucchi Architetti

Caso Studio: LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter – Torino

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter – Torino

SITO: Torino, ItaliaAREA LORDA: 32,000 m2

AREA CLIMATIZZATA: 15,000 m2

PIANI: 3/6 fuori terra+ 2 interratiUSO PRIMARIO: UfficiSISTEMA DI CLIMATIZZAZIONE: Pompe di calore ad acqua di falda reversibili; Pannelli radianti + aria

primaria per uffici / Tutt’aria per sale riunioni.PRODUZIONE DI ENERGIA RINNOVABILE: Fotovoltaico sulla copertura; Utilizzo acqua di falda

Modellazione per la simulazione energetica

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PLANIMETRIA PIANO TIPO

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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POZZI PER PRELIEVO E FILTRAZIONE ACQUA DI FALDA

VASCHE ACQUA DI FALDA E SISTEMA DI POMPAGGIO

CHILLER PER SPAZI TECNICI

148 kW – EER 4,62

POMPA DI CALORE PER ACS

DISTRIBUZIONE SECONDARIA

ACQUA CALDA

CHILLER/POMPE DI CALORE POLIVALENTI825,5 kWf - EER 4,70944,6 kWt - COP 4,98

DISTRIBUZIONE SECONDARIA ACQUA

REFRIGERATA

SISTEMA DI PRE-RAFFREDDAMENTO

UTA

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

CONFRONTO FRA DIVERSE TIPOLOGIE DI FACCIATE

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Input

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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DATI CLIMATICI: generati da Meteonorm per ogni ora di un anno intero

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Output: FABBISOGNO ENERGIA TERMICA E FRIGORIERA

• Prevale il fabbisogno di energia frigorifera

• Consistente riduzione di fabbisogno energetico complessivo con fattori solari SHGC più bassi (-14%)

• Effetto irrilevante della variazione di WWR (70% o 80%)

• Ottimale il Caso 2 : WWR = 80% SHGC = 0,25

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

VERIFICA INDICI DI CONSUMO

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RISULTATI SIMILAZIONE ENERGETICA - CONSUMI ELETTRICI ANNUALI

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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INDICE CONSUMO ELETTRICO STIMA CONSUMO TOTALE

[kWh/anno]

INDICE CONSUMO TOTALE PER SUPERFICIE CONDIZIONATA

[kWh/m2]

1.871.571 121,7

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

ASSISTENZA ALLO STUDIO DEL LAYOUT INTERNO PER L’OTTIMALE POSIZIONAMENTO DEI POSTI DI LAVORO

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MODELLO 3D DELL’EDIFICIO PER SIMULAZIONE DAYLIGHT E FLD

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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P01_UFF05 non verificato: utilizzo per meeting o break

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

Lo studio dell’illuminamento al 21 Settembre evidenzia gli spazi poco illuminati in quel preciso momento.

Lo studio si può ripetere per ogni momento dell’anno.

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

CONFRONTO FRA DIVERSE TENDE INTERNE

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

Input: TIPOLOGIE DI TENDE DA CONFRONTARE

3434

10% 3% 0%

12% 11% 52%

82% 64% 48%

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

Input: DATI TECNICI DELLE TENDE DA CONFRONTARE

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• E’ stato riprodotto un modulo ufficio avente comprendente n.3 moduli di

facciata di 1,5m cad. e una profondità del locale pari a 9 metri

• Esposizione calcolo SUD e OVEST

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Immagine 3D modulo senza tenda

Immagine 3D modulo con tenda

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Il calcolo è stato eseguito su una griglia di calcolo con passo di circa 38 cm e posta a 85cm sopra il pavimento.Per il calcolo sono state considerate le seguenti ore tipiche di cielo sereno con sole: - Esposizione SUD: 21 marzo e 21 giugno alle ore 12.00 (ora solare)- Esposizione OVEST: 21 giugno ore 15 e ore 17

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LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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ESPOSIZIONE SUD - 21 Giugno ore 12:00

Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

3838

ESPOSIZIONE SUD - 21 Marzo ore 12:00

Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

3939

ESPOSIZIONE OVEST - 21 Giugno ore 15:00

Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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ESPOSIZIONE OVEST - 21 Giugno ore 17:00

Solo Vetri Screen G3 Screen G5 Thermotec

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Stato di fatto

Solo Vetri Screen G3

Esposizione SUD - 21 marzo, ore 12:00

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Stato di fatto

Screen G5 Thermotec

Esposizione SUD - 21 marzo, ore 12:00

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Stato di fatto

Solo Vetri Screen G3

Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 17:00

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Stato di fatto

Screen G5 Thermotec

Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 17:00

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Stato di fatto

Solo Vetri Screen G3

Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 18:30

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Stato di fatto

Screen G5

Esposizione OVEST - 21 giugno, ore 18:30

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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Output: RISULTATI DELLE SIMULAZIONI

• Il tessuto tipo Thermotec non è adatto al compito visivo degli occupanti poiché troppo abbagliante (illuminamento > 3000 cd/m2- limite per postazioni lavoro)

• II tessuti delle tende tipo G3 White e G5 White garantiscono un buon controllo dell’abbagliamento (illuminamento < 3000 cd/m2 – limite per postazioni lavoro )

• Il tessuto G5 permette di contenere l’abbagliamento anche nelle giornate di cielo sereno con sole (illuminamento tra 1000 e 300 lux - adatto all’uso di videoterminali )

LAVAZZA S.p.A. – New Headquarter - Torino

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• 1 Chi siamo

• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione

• 3 Caso Studio: Lavazza HQ

• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ

• 3 Caso Studio: Prysmian HQ

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Nuovo Centro Direzionale Zucchetti S.p.a.

Lodi

Arch. Marco Visconti

Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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OTTIMIZZAZIONE SCHERMATURE FACCIATA

Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

Input:

Variante 01 Variante 02Schermatura base

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

Edificio privo di schermature

• Facciate N/NE: radiazione modesta, <1000 W/m2 nei periodi 22 Maggio e 08 Luglio tra le ore 08:00 e le ore 11:00.

• Facciate SE: radiazione >1600-2000 W/m2 nel periodi 30 Marzo ore 15:00-18:00.

Edificio con Schermature come da progetto

• Riduzione della radiazione solare a livelli bassissimi, < 600 W/m2

• Apporti solari gratuiti nel periodo invernale

• Disponibilità di luce naturale negli ambienti interni

• Visione degli spazi esterni (comfort degli occupanti)

Edificio con Schermature Variante 01

• Struttura più snella

• Schermatura solare nelle ore centrali dei mesi estivi equivalente a quella di progetto

• Incremento della quantità della luce naturale nei mesi invernali

• Incremento della visuale degli spazi esterni ( miglior confort visivo degli occupanti)

Edificio con Schermature Variante 02

• Performance intermedia alle due precedenti soluzioni

• Soluzione costruttiva più semplice

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SCELTA TIPOLOGIA VETRO

Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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Caso Studio: Torre Zucchetti - Lodi

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• 1 Chi siamo

• 2 Gli strumenti per l’ottimizzazione della progettazione

• 3 Caso Studio: Lavazza HQ

• 4 Caso Studio: Zucchetti HQ

• 3 Caso Studio: Prysmian HQ

Indice dei contenuti

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Nuovo Centro Direzionale Prysmian HQ.

Milano

Arch. Maurizio Varratta

Caso Studio: New Prysmian HQ

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Nuovo Centro Direzionale Prysmian HQ.

Milano

Arch. Maurizio Varratta

Caso Studio: New Prysmian HQ

Viste esterne

Viste interne

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APPROCCIO MULTIDISCIPLINARE PER OTTIMIZZAZIONE DELLE TIPOLOGIE EDILIZIE E DELL’INVOLUCRO

Caso Studio: New Prysmian HQ

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Caso Studio: New Prysmian HQ | Analisi Climatica

Il diagramma solare indica il percorso solare

nell’arco dell’anno per ogni ora del giorno.

Le linee a forma di 8 corrispondono al

percorso del sole di un intero anno ad una

medesima ora (il sole giallo è posizionato

sulle ore 12), mentre tutta la fascia ocra

mette in evidenza il percorso solare mensile

dall’alba al tramonto.

La massima altezza solare alle ore 12:00 del

solstizio estivo (21 giugno) e invernale (21

dicembre) corrisponde rispettivamente a

67,8° e 21,26°.

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Caso Studio: New Prysmian HQ | Studio delle ombre riportate

Lo studio delle ombre mira a

determinare le ore in cui non è presente

la radiazione solare diretta in determinati

punti dell'edificio.

Lo studio delle ostruzioni è utile al fine

di valutare per ogni facciata:

• l'opportunità di apporti solari gratuiti

• la necessità di protezioni solari

• la disponibilità di luce naturale

• la localizzazione di pannelli solari

ancor prima di studiare il quantitativo

di radiazione solare incidente.

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Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico – Serre Solari

INPUT

7070

Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico - Serre Solari

ELABORAZIONE

7171

Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico - Serre Solari

ELABORAZIONE

7272

Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico – Serre Solari

ELABORAZIONE

7373

Caso Studio: New Prysmian HQ | Sviluppo del concept energetico – Serre Solari

OUTPUT

7575

Caso Studio: New Prysmian HQ | Analisi energetica approfondita – Riduzione dei costi

ELABORAZIONE

7676

Caso Studio: New Prysmian HQ | Studio schermature serre

INPUT

7777

Caso Studio: New Prysmian HQ | Analisi energetica approfondita – Riduzione dei costi

OUTPUT

7878

Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale

INPUT

7979

Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale

ELABORAZIONE

8080

Caso Studio: New Prysmian HQ | Studio penetrazione luce naturale

ELABORAZIONE

8181

Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale

ELABORAZIONE

8282

Caso Studio: New Prysmian HQ | Luce naturale

OUTPUT

8383

Caso Studio: New Prysmian HQ | Abbagliamento

INPUT

8484

Caso Studio: New Prysmian HQ | AbbagliamentoELABORAZIONE

8585

Caso Studio: New Prysmian HQ | Abbagliamento

OUTPUT

8686

La progettazione integrata come strumento per l’ottimizzazione

Lessons Learned

Lavazza – confronto vetri per facciateLavazza – verifica indici di consumoLavazza – confronto vetri per facciateLavazza – layout e FLD / illuminamentoLavazza – confronto tende interne Zucchetti – schermature di facciataZucchetti – confronto vetri Prysmian – studio delle ombre riportatePrysmian – serre solariPrysmian – ottimizzazione delle schermature dal punto di vista energeticoPrysmian – controllo luce naturale e abbagliamento

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La progettazione integrata come strumento per l’ottimizzazione

Ci vuole più tempo nelle prime fasi di progetto, ma si recupera nelle successive, anche in termini di costi

Se si affrontano i principali temi nelle prime fasi di progetto, si possono ottenere i migliori risultati

La squadra di progettazione deve essere definita e completa sin dall’inizio del processo. Meglio coinvolgere anche il Facility Management

MUSETrento

Centro LeoniMilano

Polo delle Luce iGuzziniRecanati

Torre IsozakiMilano

Lessons Learned

8888

Progettazione

Strutturale

Progettazione

Impianti

Meccanici

Progettazione

Impianti

Elettrici

Progettazione

Sistemi

SMART

SPECIALISTIFISICA EDIFICIO

Progettazione

Architettonica

COMMITTENTE

LEED AP e CxA

L’architetto è affiancato da Specialisti di FISICA dell’EDIFICIO che si avvalgono di Simulazioni Energetiche e Daylighting

Il committente è affiancato da uno specialistia di sostenibilità (LEED AP) e da specialisti di sistemi energetici (Commissioning Authority CxA)

Le 4 «E» della progettazione integrata:• Everyone• Engaging• Everything• Early

La progettazione integrata come strumento per l’ottimizzazione

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Via Campofiore 21 37127 Verona

T +39 045 80 36 100 F +39 045 80 33 954

M verona@manens-tifs.itW www.manens-tifs.it

LA PROGETTAZIONE INTEGRATA COME STRUMENTO PER L’OTTIMIZZAZIONE DELL’INVOLUCRO

EDILIZIO E IMPIANTISTICO

@carlobrus

Carlo Bruschetta