In Spagna, il tema dell’efficienza energetica, è stato affrontato, nella prima metà del corrente decennio, attraverso una serie di provvedimenti atti non solo a recepire la Direttiva Europea, ma anche a ridurre drasticamente il consumo di risorse fossili. Svariate iniziative promosse del Ministero dell’Industria, del Turismo e del Commercio e i fondi messi a disposizione dall’IDAE, l’Istituto per la diversificazione e il risparmio energetico, hanno agevolato la realizzazione di molti progetti (trasversalmente rispetto ai vari settori produttivi) per l’efficientamento e il risparmio energetico. In questo attivo panorama, è stata realizzata (tra il 2013 e il 2014) la nuova sede del Centro di Ricerca in scienze ambientali e paleontologia dell’Universitat Autònoma di Barcellona (UAB), co-finanziato attraverso fondi europei per programmi di sviluppo regionale della Catalunya. Il progetto, vincitore di diversi premi anche in ambito di innovazione sostenibile, si caratterizza per la sua tendenza a rispondere, secondo principi della sostenibilità, alle reali necessità energetiche di utilizzo specifico dell’edificio, in stretta correlazione con le attività di ricerca che si svolgono al suo interno. Il complesso edilizio si configura come un volume isolato, solido e compatto, con pianta quadrata (lato 40 m) che si ripete in altezza per cinque piani fuori terra, uno semi-interrato e uno interrato, garantendo una superficie complessiva di circa 9.000 mq. Al piano terra sono collocati i servizi di ricezione, amministrazione e ristoro, oltre alle aule per lo svolgimento di seminari. I tre piani soprastanti si articolano con il medesimo sviluppo planimetrico, altamente flessibile, e ospitano uffici e laboratori di ricerca; all’interno del piano tipo, gli ambienti di lavoro sono stati disposti uniformemente lungo tutto il perimetro dell’edificio.
La porzione centrale di ogni livello è stata, invece, dedicata alle connessioni orizzontali e verticali e a quattro patii a tutta altezza che garantiscono ottime condizioni di illuminazione e ventilazione naturale, sfruttando il clima mite della regione per la maggior parte dell’anno. A coronamento dell’edificio è stata progettata una terrazza, definita volumetricamente attraverso una serra bioclimatica, protetta da sistemi a shed, nella quale sono dislocati spazi di riposo per il personale alternati a percorsi ricavati tra aree coltivate con diverse specie vegetali. I piani seminterrato e interrato sono adibiti a parcheggio, magazzino, laboratori e locali impiantistici. La struttura portante dell’edificio è stata realizzata di calcestruzzo armato sia gettato in opera (fondazioni, solai e pilastri) che prefabbricato (elementi di chiusura controterra). La scelta di una soluzione massiva, oltre che per ragioni di razionalizzazione delle luci, è stata dettata considerando l’alto contributo di inerzia termica caratteristico del materiale. La distribuzione delle masse tra i diversi elementi tecnici componenti il manufatto è stata studiata ottimizzandone la dislocazione e favorendo gli scambi termici tra gli ambienti, nonché contribuendo alla generazione di un sistema passivo atto a migliorare il comfort interno. Le strutture sono state quindi concepite non solo per assolvere a funzioni strettamente statiche, ma anche con estrema attenzione al tema energetico. In tal senso, gli elementi di solaio, caratterizzati da piastre di calcestruzzo armato attraversate da fitti fasci di cavi d’acciaio per la post-tensione, sono stati attrezzati con tubi metallici di diametro elevato, aventi duplice funzione: impiantistica, per la distribuzione dell’aria, e strutturale, per l’alleggerimento della struttura. All’interno dello scheletro strutturale, gli spazi di lavoro sono organizzati attraverso il concept box in the box: ciascun ambiente è contenuto in una vera e propria “scatola” le cui pareti sono composte da pannelli stratificati a base lignea di diversa tipologia e con diversa finitura: pannelli di OSB pressato per le superfici costituenti gli spazi di lavoro e pannelli di legno naturale per le zone di passaggio sono sostenuti da una sottostruttura diffusa in travetti di legno lamellare alternati a riempimenti d’intercapedine dall’alto potenziale termoisolante.
La conformazione distributiva degli spazi può variare di piano in piano in funzione della contingenza e delle necessità degli utenti, lasciando spazio, al tempo stesso, ad ampi spazi comuni e mettendo in comunicazione tutte le aree dell’edificio. I materiali che definiscono degli spazi interni sono stati scelti per la loro origine organica o di riciclo; essi vantano un basso quantitativo di energia incorporata e un impatto ambientale molto contenuto, ulteriormente minimizzato, nel loro ciclo di vita, dalla tecnologia costruttiva prescelta, ovvero l’assemblaggio a secco, che rende il processo di costruzione facilmente reversibile e i materiali riutilizzabili anche dopo l’eventuale smontaggio. Esternamente, gli elementi strutturali sono stati lasciati in vista e il tema dei ponti termici è stato risolto eliminando le interferenze strutturali con gli elementi di involucro e lavorando per livelli separati. Lo strato più esterno dell’involucro, che invece ingloba anche gli elementi strutturali, è stato realizzato con tecnologie derivate dal settore dell’agricoltura: profili e pannelli del sistema standard utilizzato per le serre sono stati adattati, prefabbricati e industrializzati per l’utilizzo in facciata e copertura con funzione di regolazione degli apporti solari. La soluzione, nel pieno rispetto della filosofia generale dell’intervento, non solo costituisce un utile elemento di regolazione passiva dei carichi termici, ma esplicita la propria funzionalità divenendo un elemento qualificante dal punto di vista compositivo e fortemente caratterizzante la morfologia delle facciate. L’impostazione virtuosa delle strategie passive e attive del Centro è stata dunque studiata integrando principi di progettazione sostenibile non solo nelle discipline più direttamente associabili al tema del risparmio energetico (come quelli architettonico, tecnologico e compositivo), ma anche in ambiti più remoti, come quello strutturale e di organizzazione e gestione del cantiere.
FACCIATA A DOPPIA PELLE
“By installing a greenhouse industrialized system that opens and closes its mechanisms automatically, the solar gain and ventilation are regulated”. (H Arquitectes + DATAAE) L’edificio è regolato, energeticamente e termicamente, attraverso un involucro tanto essenziale quanto efficace; è costituito da un elemento tecnologico composto di pannellature tipo sandwich a base di materiali lignei di diverse tipologia e densità, contraddistinte dall’elevata resistenza termica, e da una seconda pelle esterna alla quale è demandata la funzione di regolazione degli apporti solari e della ventilazione naturale. Una stazione meteo e un sistema di building automation, attraverso l’analisi di parametri essenziali (temperatura, umidità, radiazione solare e presenza di brezze), gestiscono il meccanismo di automazione che regola l’apertura e la chiusura dei pannelli offrendo condizioni di comfort interne ottimali durante tutto l’arco della giornata e per la maggior parte delle stagioni. La struttura portante della pelle esterna è costituita da una scansione di montanti (100x120x6 mm) e traversi (50x100x3 mm) di acciaio zincato fissati, tramite staffe del medesimo materiale, alle testate dei solai con ancoraggi meccanici. I brise-soleil sono costituiti da telai di acciaio zincato rivestiti da pannellature di policarbonato (spessore 10 cm). Posta a una distanza di 50 cm dal filo strutturale esterno, la facciata esterna crea un’intercapedine in cui l’aria assume una temperatura che varia tra 16 e 30 °C durante l’arco dell’anno, in funzione della stagione, generando un “cuscino termico” che contribuisce a mantenere le condizioni di comfort desiderate per le diverse aree di lavoro. La facciata, in alcune porzioni, integra soluzioni a verde pensile con composizioni di specie vegetali delle più svariate, selezionate secondo un approfondito studio agronomico per favorire la regolazione dell’umidità nell’aria. In corrispondenza dell’estradosso strutturale di ogni piano, nell’intercapedine tra i due elementi di involucro sono stati installati percorsi in grigliati d’acciaio zincato per garantire la manutenzione del sistema, preservando il flusso controllato d’aria. Il coronamento della doppia pelle è stato tamponato con pannelli isolanti di XPS rivestiti da elementi di lattoneria di acciaio zincato.
SOSTENIBILITÀ PASSIVA
“A building prepared to give an ambitious response to the challenges of sustainability”. (H Arquitectes + DATAAE) L’efficienza energetica complessiva dell’edificio è stata raggiunta attraverso un corretto equilibrio tra strategie passive e attive. Particolare attenzione è stata posta al riuso dell’acqua piovana attraverso sistemi in grado di abbattere il consumo idrico fino al 90%. Il principio generale prevede di riutilizzare le acque di scarto attraverso “gerarchie di utilizzo” il cui punto terminale è costituito da sistemi di fitodepurazione. Il sistema edilizio integra, oltre a sistemi passivi, anche parti attive, connesse a fonti rinnovabili: un impianto di geotermia sfrutta la temperatura costante del terreno per il pretrattamento dell’aria di ricircolo, la quale viene poi portata alla temperatura desiderata in una seconda fase per mezzo di impianti ad alta efficienza. L’attenzione al tema della sostenibilità è stata affrontata in maniera olistica e anche le fasi costruttive sono state ottimizzate con l’obiettivo di minimizzare la quantità di materiali utilizzati, la cui diretta conseguenza è l’abbattimento sia degli elementi di scarto sia dei consumi energetici. Ai fini della minimizzazione dell’energia coinvolta nelle lavorazioni, anche la totalità del terreno risultante dagli scavi per i due piani interrati è stata riposizionata e rimodellata in situ. Dal punto di vista della regolazione del confort termoigrometrico, l’organismo edilizio è stato diviso, al suo interno, in tre diverse zone climatiche alle quali corrispondo differenti sistemi di controllo: la zona A, che comprende gli spazi di collegamento, orizzontali e verticali, e le aree di passaggio tra i diversi locali di lavoro, è totalmente climatizzata per mezzo di sistemi passivi; gli uffici costituiscono la zona B, in cui sono state combinate ventilazione naturale, sistemi semi-passivi e sistemi radianti nei periodi più rigidi; la zona C, dove sono collocati i laboratori che, oltre a fornire una buona quantità di carichi interni (sfruttati in fase invernale e dissipati in fase estiva), necessitano, operativamente e normativamente, di ambienti totalmente ermetici, è stata trattata con sistemi più tradizionali di controllo delle condizioni termoigrometriche interne. Ogni zona climatica è abbinata a un proprio sistema impiantistico, azionato e interamente monitorato da sistemi domotici in grado di ottimizzare il consumo di energia, traendo vantaggio dalle condizioni esterne. La combinazione delle strategie, non solo in fase di progettazione, ha consentito il raggiungimento della qualificazione energetica LEED Gold.
Scheda progetto
Progettista: H Arquitectes + DATAAE
Committente: UAB (Universitat Autònoma de Barcelona)
Periodo di costruzione: 2013 - 2014
Total area: 9,404.65 mq
Costo: 8 million euro
Localizzazione: Cerdanyola, Barcelona, Spain
Progetto architettonico: H Arquitectes + DATAAE - H Arquitectes: David Lorente, Josep Ricart, Xavier Ros, Roger Tudó; DATAAE: Claudi Aguiló, Albert Domingo
Gruppo di progetto: H Arquitectes – M. Fornés, B.t Colomer, X. Mallorquí, T. Jiménez; DATAAE – I. Manea, J. Garriga, A. Hinz
Consulenti: Coque Claret, Dani Calatayud
Consulenti ambientali: Societat Orgànica
Ingegneria: Oriol Vidal
Ingegneria strutturale: Boma
Consulente agronomia: Cati Montserrat
Consulente costi: Eulàlia Aran
Progetto accessibilità: Marta Bordas
Quantity Surveyor: UTE NDa + RCe
Rendering: Play-Time
Periodo di progettazione: 2011
Premi: Opinion FAD Award 2015; Catalunya Construcció Award 2015 (innovation); Premio Sacyr a la Innovación 2012 (project); Premios AJAC 2012 (project); UAB competition Impresa principale: Fasa
Impianti: Ferconsa
Sistema a serra: Inverca
Calcestruzzo: Holcim
Solai ventilati: Cupolex
Travi: Adhorna
Calcestruzzo posteso: VSL
Partizioni interne: Madergia; Ensambla
Struttura metallica: Pidemunt
Carpenteria di legno: Roi
Motorizzazione chiusure: Geze
Schermi: Bandalux
Serramenti di facciata e copertura: Nougas
Geotermia: Cecam Geotèrmia
Sonde geotermiche: Rehau
Pompa di calore: Clivet
Sistema radiante: Uponor
Ascensori: Fain
Sistema di controllo: Siemens
Photos: H Arquitectes, Dataae, Adrià Goula
