GREEN WAVE - EDIFICIO PER UFFICI PESARO
2008 - con Mondaini Roscani architetti associati
Il progetto che si propone vuole essere un caso esemplare di ipotesi di unione fra architettura e ricerca scientifica, fra rispetto dell’ambiente ed innovazione. Si fonda su un principio, che ha informato ogni azione sia di carattere formale che di carattere tecnico, che è quello di inseguire “un’architettura innovativa per ospitare l’innovazione” e a tal fine lavora su due direzioni parallele, la prima, di carattere tettonico/ambientale e la seconda, di carattere tecnologico/ambientale e materico. Il progetto cerca, attraverso la forma delle sue volumetrie, di rispondere all’idea di una generale riduzione dell’impatto ambientale, senza rinunciare alla legittima necessità segnaletica di un edificio per commercio e uffici, specie in aree di intervento come la nostra caratterizzate da forte mobilità ed ampie spazialità. Il progetto propone a tal fine due diverse volumetrie che si articolano a fasce orizzontali. La prima, agganciata al terreno, ospita le superfici a destinazione commerciale e con la sua forma irregolare e organica è pensata in continuità del corridoio naturale che proviene dall’attuale area verde a monte del lotto di intervento e di cui proponiamo un affaccio sul tessuto terziario e servizi. La seconda, sovrapposta alla precedente, ospita due piani di uffici ed è caratterizzata da un parallelepipedo orizzontale e metallico che si affaccia sullo svincolo infrastrutturale.
Il progetto, con l’impostazione architettonica e impiantistica che le righe successivamente descrivono, riesce ad ottenere un risparmio energetico che, rapportato ad un edificio realizzato con le tecniche costruttive abituali, si ritiene si aggiri sull'ordine del 35-40%.
Le volumetrie sono state progettate per costruire sinergie fra la loro costituzione formale e le tecniche di realizzazione ipotizzate e per integrare gli apparati tecnologici necessari nell’inseguire l’idea di un nuovo paesaggio, attrezzato per l’insediamento di innovative attività terziarie, artigianali e commerciali con requisiti edilizi ed ambientali di qualità atti a garantire, attraverso l’opportuno orientamento dell’edificio e dei suoi elementi tettonico/strategici, un efficiente utilizzo delle risorse naturali ed il risparmio. Gli edifici proposti, attraverso queste strategie compositive e tecniche, intendono inseguire gli obiettivi di eco-costruzione, eco-gestione, confort e salute. Il progetto è stato impostato, inoltre, a partire dalla riflessione suggerita dall’analisi dello stato dell’arte in merito ai caratteri energetici degli edifici e che vedono, per quanto riguarda i consumi, una percentuale altissima dovuta al riscaldamento e quindi all’erronea tipologia degli involucri edilizi e degli impianti utilizzati. Mentre molto si è fatto ad esempio nel settore dell’illuminazione, nel settore dei macchinari o, nel caso delle abitazioni, per gli elettrodomestici, poco si è lavorato per l’energia primaria, il riscaldamento e di conseguenza la capacità di un edificio di proteggersi ed abbassare così, attraverso una diminuzione dell’energia necessaria, il livello dell’emissione della CO2 in atmosfera, così come peraltro rilevato ed imposto dal Protocollo di Kyoto.
A tal fine il nostro progetto ha proposto un significativo livello di indagine: sulle forme volumetriche, il loro orientamento e il loro possibile contributo reale in sinergia con l’elemento naturale; sul carattere innovativo dell’impiantistica e tutte le recenti tecnologie impiegabili relativamente sia ai sistemi passivi che a quelli attivi; sulla corretta, necessaria e nuova stratificazione dei materiali che compongono lo spessore dell’involucro perimetrale dell’organismo edilizio; e infine su tutte quelle strategie di bioarchitettura. La riduzione dell’impatto sull’ambiente e il risparmio energetico che informa ogni scelta progettuale di carattere sia formale che tecnologica, va estesa, oltre che all’architettura nelle sue volumetrie, anche alle scelte relative agli interni, alle modalità costruttive e soprattutto di impiantistica al fine di produrre un confort interno adeguato, senza sprechi. A tal fine viene ipotizzata l’introduzione di sistemi attivi al fine del controllo energetico, in particolare, un sistema automatizzato controllerà la presenza del personale nelle stanze ed in base alle effettive esigenze gestirà l’uso della luce artificiale, ad esempio spegnendo automaticamente le luci nelle stanze vuote.
La strategia architettonica
L’idea d’architettura propone, ai suesposti fini, un organismo volumetrico che, coerentemente con l’orientamento del lotto, si articoli planimetricamente in modo da ottenere una corretta esposizione e un strategico e simbolico affaccio lungo l’importante asse viario.
Il profondo lotto di intervento, orograficamente in salita, viene reso planimetricamente orizzontale, al fine di rilevare il fronte principale dell’architettura su un leggero piano inclinato verde, riducendo così l’impatto dell’edificio sul contesto. L’edificio viene inoltre tipologicamente articolato in due distinte unità volumetriche, un largo basamento e un volume orizzontale allungato sovrapposto al precedente. Tale strategia, oltre a ridurre l’impatto complessivo dell’artificio sulla retrostante collina verde, di cui il basamento commerciale è una versione artificializzata, propone al contempo una leggera e simbolica caratterizzazione, dal punto di vista dell’immagine e della comunicazione, dell’edificio sovrapposto e della sua vocazione di apertura verso il contiguo contesto pubblico. Le due volumetrie saranno alternative anche nel loro trattamento materico. Il basamento pensato in continuità con la collina verde, di cui si propone come estensione, sarà caratterizzato da un lungo, ampio e visibile fronte strada vetrato e in particolare dalla sua copertura a giardino, che come una superficie continua permette fisicamente l’estensione del verde fino al fronte infrastrutturale. L’edificio sovrapposto e leggero per la sua vitrea matericità, sarà caratterizzato linguisticamente da lunghe travi reticolari metalliche, agganciate a due corpi scala, che permettono, evitando la presenza di pilastri, una totale libertà nell’organizzazione planimetrica. A tale parallelepipedo vetrato orizzontale saranno sovrapposte delle pelli esterne in ragione del suo orientamento e della sua esposizione al sole, che permettono, in linea con la strategia del risparmio energetico, centrale nell’approccio di questo progetto, di proteggersi, evitando surriscaldamento, ma anche di produrre energia. In particolare, in copertura e sul lato ovest, è prevista una pelle metallica esterna staccata dalla parete vitrea dell’involucro che consta di un supporto per pannelli fotovoltaici, del tipo vetro-vetro, colorati che, data la loro controllata trasparenza, permettono di filtrare il calore e la luce ed evitare surriscaldamento delle sottostanti finestrature e allo stesso tempo producono e immagazzinano energia. In copertura sono previsti anche pannelli solari termici ubicati all’interno della stessa griglia dell’impianto fotovoltaico. La lunga parete ad est avrà invece una sua pelle specifica sempre sovrapposta che sarà caratterizzata da lamelle metalliche orizzontali mobili che filtrano l’irraggiamento del sole del mattino. Il piccolo fronte sud sarà invece caratterizzato da uno svuotamento del parallelepipedo degli uffici, permettendo degli affacci degli stessi ed esaltando la presenza di un volume segnaletico e simbolico, all’interno del quale si prevedono delle sale speciali. La scelta di svincolare volumetricamente la parte dedicata agli uffici da quella dedicata al commercio e ai magazzini, oltre che caratterizzare funzionalmente e linguisticamente il basamento e il suo carattere pubblico, dai due piani di uffici sovrapposti, permette di isolare le parti componenti l’organismo edilizio in base ai diversi regimi termici e di conseguenza le relative dotazioni impiantistiche. Questo ha dato la possibilità di ipotizzare anche sistemi strutturali diversi più organici alle funzioni a cui le parti di edificio saranno destinate: cemento armato per il basamento commerciale e il piano interrato destinato al parcheggio e strutture metalliche per le parti dedicate al terziario, che permettono particolare versatilità funzionale e modificabilità degli spazi interni.
Per quanto riguarda le superfici previste si descrivono come segue: per l’edificio totale superficie netta 2449 mq. e totale superficie accessoria 702.35 mq. così articolata: piano terra commerciale 1631.47 mq. (sup netta 1046.14 mq. + sup. accessoria 585.23 mq.), piano primo e secondo uffici 1519.88 mq. (sup netta 1402.76 mq. + sup. accessoria 117.12 mq.); per il verde 1500 mq, più il tetto giardino del piano terra di 900 mq. circa; per la superficie a parcheggio 1920 mq. esterni e 1500 mq. interrati sotto l’edificio di progetto.
La strategia dei materiali
Per quanto riguarda le scelte dei materiali componenti, queste vanno divise in ragione delle caratteriste estetiche, delle caratteristiche tecniche e delle loro performance prestazionali in materia di isolamento termico e comunque tutte volte al risparmio energetico e alla ricerca di un coerente rapporto con il verde e l’ambiente circostante. Tutti i materiali proposti, sia per le finiture esterne, sia per le strutture, che per l’isolamento termico, sono stati immaginati, nella quasi totalità dei casi, interni ad un possibile e virtuoso processo di smontaggio e di riutilizzo e quasi sempre adatti al riciclaggio una volta terminato il loro percorso di vita. I materiali saranno riutilizzabili con processi di smontaggio (metalli) o di miniaturizzazione (cementi), così come ad esempio per l’origine dei materiali immaginati per le pavimentazioni dei piazzali o di ogni altra superficie orizzontale proveniente esclusivamente da materiali di riciclo. Il verde e la vegetazione sono stati considerati dal progetto come vero materiale di lavoro e di finitura, specie in quelle porzioni di facciata o di edificio particolarmente esposte dove era necessario schermare l’irraggiamento solare. Il progetto ricorda la proposta poetica di Le Corbusier, quando nel 1946 immaginava una “Usine-verte”, dove “il lavoro si realizza nelle condizioni di natura”, attraverso un tetto che sostiene un prato e con degli schermi vegetali come elementi stategici per la mitigazione, sia dell’impatto ambientale, che dell’esposizione al sole estiva, del piano basamentale vetrato.
Per quanto riguarda i materiali di finitura il progetto caratterizza con modalità differenti le parti dedicate rispettivamente al commercio e agli uffici. Mentre per la seconda destinazione, le superfici saranno caratterizzate in vetro e metallo con opportuna ombreggiatura in ragione dell’orientamento rispetto al sole, per la prima saranno utilizzati materiali dell’involucro vitrei laddove il fronte deve essere molto visibile dalla strada mentre saranno opachi verso il retro, pensato inclinato come continuità del tetto verde che diviene parete. Per tutti i materiali interni ipotizzabili in futuro devono essere previste tutte quelle soluzioni che abbiano una coerenza tecnica congrua con le attenzioni bioclimatiche, con particolare attenzione verso la creazione di ambienti con un alto grado di confort, oltre che proveniente da strategie impiantistiche, anche da scelte di finitura e di arredo.
La strategia degli impianti
Va subito segnalato, come anticipato nelle righe introduttive, che per quanto riguarda il risparmio energetico ottenuto con tutte le strategie architettoniche e impiantistiche del sistema edificio-impianto, inteso come: esposizione, isolamenti termici maggiorati, prato sulla copertura, soluzioni impiantistiche a basso consumo, ecc. possiamo ritenere che esso si aggiri sull'ordine del 35-40%. L’elevato standard qualitativo previsto suggerisce il ricorso a tipologie impiantistiche innovative indirizzate al raggiungimento di elevati livelli di benessere e risparmio energetico. Gli impianti futuri ipotizzabili dovranno avere in linea generale e sinteticamente le seguenti caratteristiche: Riscaldamento invernale e raffrescamento estivo, per gli uffici; Comfort termo-igrometrico (temperatura ed umidità); Risparmio energetico; Livello di automazione innovativa (Domotica); Produzione centralizzata di fluidi primari (acqua calda, refrigerata, di consumo); Gestione centralizzata dei consumi dei singoli impianti. Il risparmio energetico sarà uno degli elementi caratteristici di questo tipo di intervento, che può caratterizzarsi attraverso i seguenti punti salienti: utilizzo di impianti radianti a bassa temperatura;utilizzo di macchine con rendimenti elevati; utilizzo di sistemi informatici per la gestione del comfort termo-igrometrico, del funzionamento degli impianti ai carichi parziali e per il monitoraggio delle performance. Per le condizioni di comfort interno ai vari uffici si può ipotizzare un innovativo impianto interno realizzato con pannelli radianti a soffitto integrato con impianto ad aria primaria per il controllo dell’umidità relativa ed il ricambio d’aria. I pannelli impiegati, di tipo capillare, saranno totalmente invisibili in quanto installati dentro le lastre in cartongesso del soffitto. Per la produzione di acqua calda sanitaria
si ipotizza che sarà effettuata per almeno il 65 % delle esigenze annuali con fonti rinnovabili. In particolar modo verrà installato un impianto solare termico su una parte della copertura del blocco uffici. L’impianto sarà realizzato con collettori solari piani e sarà del tipo a circolazione forzata con serbatoio di accumulo a stratificazione termica posto in centrale termica. Uno degli elementi fondamentali per il risparmio energetico è l’integrazione edificio-impianti nonché il funzionamento tipico degli impianti per la maggior parte dell’anno. Per quanto riguarda l’integrazione edificio-impianto c’è da notare che la palazzina uffici ha ampie superfici vetrate sull’esposizione SUD-OVEST al fine di assorbire la maggior parte della radiazione solare nel periodo invernale (riscaldamento passivo). A queste caratteristiche dell’edificio si ipotizza l’associazione di un sistema di riscaldamento a bassissima inerzia termica (pannelli radianti a soffitto) che reagisce rapidamente alle fluttuazioni d’energia solare proveniente dall’esterno. Per quanto riguarda i carichi termici estivi gli elementi più critici sono la copertura e le finestre in quanto sono più esposte all’irraggiamento diretto del sole. La copertura è protetta nel basamento con uno strato di terriccio con manto erboso che verrà mantenuto umido nel periodo estivo, provocando sia un aumento dell’inerzia termica della struttura che un raffreddamento della stessa per effetto dell’evaporazione dell’umidità dell’erba, mentre in copertura degli uffici la protezione è assicurata dalla pelle metallica sospesa che filtra il calore e lo capta attraverso i pannelli solari e i pannelli fotovoltaici. All’interno di questa incisiva attenzione sostenibile al progetto si può prevedere anche lo stoccaggio di acqua piovana dei piazzali e della copertura, per l’irrigazione del verde perimetrale e del verde previsto sul tetto del livello basamentale dell’edificio. L’acqua di prima pioggia proveniente dai piazzali verrà stoccata in apposito sistema di accumulo e trattamento, mentre le piogge successive verranno raccolte in cisterna parallela. L’impianto di irrigazione sarà differenziato a seconda delle zone servite e realizzato in maniera tale da minimizzare i consumi d’acqua. Sulla copertura del basamento verrà realizzato un impianto di sub-irrigazione ad ali gocciolanti interrate sotto il tappeto erboso. Le aree verdi e gli alberi esterni, verranno irrigate con irrigatori a scomparsa e tubazioni interrate. Per quanto riguarda l’impianto fotovoltaico, negli ultimi anni l’industria del fotovoltaico ha prodotto un notevole incremento di soluzioni innovative finalizzate all’integrazione e all’armonizzazione architettonica dei sistemi fotovoltaici nell’ambiente costruito. Fondendo efficacia ed estetica, si trasformano i componenti degli impianti in elementi architettonici che diventano così parte integrante dell’involucro degli edifici. I componenti fotovoltaici sono pensati come parte integrante delle strutture e pensati come materiali da costruzione dotati di un valore aggiunto. La scocca metallica che ospita i pannelli che avvolge con continuità il lato ovest e la copertura dell’edificio sarà supporto di un campo fotovoltaico utilizzando moduli del tipo vetro-vetro con celle in silicio monocristallino ad alta efficienza. Questo tipo di moduli fotovoltaici è realizzato tramite assemblaggio dei seguenti strati: un vetro anteriore, uno strato in PVB che garantisce trasparenza, resistenza e stabilità alla temperatura ed ai raggi UV, le celle fotovoltaiche che rappresentano la parte attiva del modulo , un ulteriore strato di PVB ed infine un vetro posteriore. Tali moduli sono stati studiati proprio per l’utilizzo in sostituzione degli elementi in vetro in quanto sono parzialmente trasparenti alla radiazione solare, si ottiene quindi un duplice effetto: mantenere un buon contributo della luce naturale creando una parziale ombreggiatura della zona sottostante ed allo stesso tempo generare energia elettrica sfruttando la radiazione solare. Tali pannelli saranno cromaticamente articolati e la colorazione è ottenuta mediante l’impiego di materiale di origine organica.
Per gli edifici in esame, è stato ipotizzato di realizzare un impianto fotovoltaico da collegare in rete all’utenza elettrica dell’edificio in modo da poter utilizzare direttamente l’energia elettrica prodotta in maniera istantanea (autoconsumo istantaneo con riduzione dei consumi di prelievo dal punto di fornitura dell’ente venditore) ed eventualmente immettere in rete l’energia elettrica prodotta in esubero (vendita di energia all’ente fornitore).