SCHEDA PROGETTO

Atelier 2 - Gallotti E Imperadori Associati

Architettura e tecnologie. Studio di Progettazione.

http://www.atelier2.it

Atelier2 si occupa di progettazione di edifici di civile abitazione, strutture ospedaliere, scolastiche, ristrutturazioni e interventi di recupero e allestimento urbano. Particolare attenzione è rivolta alla ricerca nell’ambito dell’innovazione e della sostenibilità ambientale degli edifici connessa alle tecnologie industrializzate di costruzione a secco.

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L’edificio, primo in Lombardia, è stato certificato dall’Agenzia Casa Clima di Bolzano come Casa Clima Classe Oro con un consumo energetico di 6kWh/mq anno.

E3 edificio energeticamente efficiente a colognola bg

Sono applicati in un edificio residenziale dei processi di innovazione incrementale del settore edilizio con l’obiettivo di migliorare le prestazioni ambientali dei componenti costruttivi. Il ricorso a tecnologie assemblate e stratificate a secco, apre nuovi orizzonti per strategie rivolte concretamente al risparmio energetico sia in regime invernale (grazie soprattutto all’iper isolamento termico) che estivo (grazie all’uso di materiali a sfasamento/attenuazione termica, termoriflettenza o ai più raffinati Phase Change Materials in grado di fornire inerzia termica artificiale programmabile).

Architettura E Tecnologie: Atelier2, Milano; Strutture: Studio G.P. Imperadori, Darfo Boario Terme (BS); Impianti: Studio Carlini, Bolzano

processo

Casa Low Carbon: l\'edilizia verso emissioni zero

Il progetto di un Edificio Energeticamente Efficiente (E³) a Colognola nasce dallo stimolo fornito dalle nuove direttive comunali di Bergamo in materia di risparmio energetico e dall’intenzione della committenza (Vanoncini S.p.A.) di mostrare tecniche costruttive alternative, ma totalmente assimilabili anche da altre imprese, e dotate di forti contenuti ecologici e di sostenibilità. L’obiettivo è stato la realizzazione del primo edificio lombardo rispettoso dei parametri Classe Oro dettati dall’Agenzia Casa Clima di Bolzano. L’edificio ha un carattere architettonico contemporaneo, non mimetico ma rispettoso della tradizione costruttiva lombardo-bergamasca reinterpretata e riadattata. I criteri guida del progetto derivano dalla tradizione delle cascine lombarde: casa colonica con corte frontale, prospetto principale ben orientato a sud e dotato di logge e grandi aperture e prospetto verso nord più isolato termicamente e compatto. La distribuzione interna delle unità abitative segue l’orientamento dell’edificio sfruttando gli effetti di captazione energetica invernale, di schermatura estiva e di ventilazione naturale trasversale nord-sud. Sulla facciata sud è stato introdotto un sistema di schermi solari, logge e serre di captazione termica funzionali al comportamento energetico dell’edificio. Nelle pareti che separano le serre dagli ambienti interni l’applicazione sperimentale di lastre in gesso rivestito con integrate microcapsule di PCM (Phase Change Material – lastre BASF Micronal PCM SmartBoard Knauf) trasforma la parete leggera in una parete captante invernale (sfruttando l’irraggiamento solare) e assorbente estiva (calmierando i picchi termici). L’edificio sfrutta i principi della costruzione stratificata a secco: l’applicazione del sistema S/R (Struttura/Rivestimento) principalmente a secco implica l’utilizzo di telai portanti e travi in acciaio (mascherati all’interno dagli involucri edilizi) e in legno (nelle porzioni a vista del loggiato a sud). In realtà quello impiegato a Colognola è un sistema “ibrido” in modo da reagire meglio alle fluttuazioni termiche estate-inverno. Gli impalcati portanti sono infatti in lamiera grecata e getto collaborante per un’opportuna inerzia termica all’edificio e fungere da diaframmi orizzontali collegati ai nuclei di controvento. Gli involucri edilizi sia verticali che orizzontali prevedono la presenza di importanti spessori di isolamento con fini sia acustici che termici oltre a garantire opportuni sfasamenti dell’onda termica nelle stagioni calde. Il coefficiente medio di trasmissione termica dell’involucro edilizio è 0,21W/mqK. Per l’isolamento acustico aereo, l’indice di valutazione di isolamento normalizzato tra appartamenti adiacenti è pari a 69dB per la parete camera/camera, 63dB per quella bagno/bagno e 45dB per la facciata. All’interno dell’edificio le superfici sono completate con pannelli in gesso rivestito dalle ottime performances acustiche e igrometriche. All’esterno l’involucro è realizzato con pannelli di tipo Aquapanel-Knauf in calcestruzzo di piccolo spessore, protetti da un cappotto isolante tinteggiato in modo da inserirsi armonicamente nel contesto storico. La facciata ovest è altresì in doghe di legno, un materiale tipicamente tradizionale che dà ritmo al disegno della facciata, ventilata per ridurre il surriscaldamento superficiale nei mesi estivi. L’impiantistica prevista è di tipo tradizionale con l’integrazione di energia fornita da pannelli solari termici integrati all’architettura e a ridotto impatto visivo. Si tratta in sostanza di un progetto semplice, ma ad alta efficienza energetica grazie al buon orientamento, al mix fra isolamento ed inerzia termica e all’applicazione di pannelli solari termici, un’occasione per realizzare un edificio dotato di architettura e tecnologia costruttiva contemporanea avanzata ma totalmente inserito nel contesto architettonico del borgo di Colognola e rispettoso degli stilemi costruttivi e materico-cromatici locali.

Fine lavori luglio 2008

Il beneficio più evidente è l’abbattimento dei consumi energetici ridotti a 6 kWh/mq anno, oltre 10 volte inferiore allo standard minimo più severo delle nuove costruzioni secondo l’Agenzia Casa Clima di Bolzano (Classe C 70kWh/mq anno) e circa 40 volte inferiore al consumo medio degli edifici esistenti. I risultati sono migliorativi anche rispetto ai limiti imposti dalle legislazione nazionale con i D.Lgs 192/05 e 311/06. Ulteriori benefici derivano dall’applicazione nelle serre bioclimatiche di Phase Change Materials in grado di fornire inerzia termica artificiale programmabile, consegnando un edificio dal comportamento attivo o interattivo con gli impianti e il clima esterno e in generale sfasando i picchi di richiesta energetica e limando i picchi estremi: il suo funzionamento, simulato teoricamente e testato attualmente in situ, consente sia di accumulare eventuali guadagni energetici diretti sia di traslare il periodo di uso dell’energia. Ciò significa che anche in caso di funzionamento dell’impianto (di riscaldamento o raffrescamento) ciò avverrebbe al di fuori del picco giornaliero d’uso dell’energia e quindi in “valle di costo”. Le applicazioni di Knauf Smartboard, calcolate a priori mediante un software fornito da BASF, dimostrano un comportamento migliore, all’interno delle curve di comfort, rispetto all’uso di pareti massicce e interessanti valori di payback. La campagna sperimentale di monitoraggio avverrà a partire dall’autunno 2008.

Altri benefici ambientali

Minor consumo energie non rinnovabili

Diminuzione scarichi inquinanti

Riduzione rifiuti prodotti

Ricorso energie rinnovabili

Minor consumo materie prime

Ricorso a risorse locali

Miglior uso infrastrutture esistenti

Minor ricorso a trasporto e logistica

Il sistema costruttivo a secco S/R permette di ottenere, tramite la stratificazione di materiali con caratteristiche specifiche, un prodotto edilizio con elevate prestazioni (acustiche, termiche, antincendio, funzionali, ecologiche, energetiche etc) lasciando una totale libertà di espressione estetica. Esso consente di raggiungere una più vasta gamma di prestazioni progettate verificabili, modellabili, ottimizzabili, implementabili, contrapponendo leggerezza e elasticità al comportamento massivo delle costruzioni tradizionali. L’applicazione di tecnologie S/R si traduce in una riduzione dei tempi di cantiere e dell’uso di materiale, riducendo anche l’impatto energetico del processo globale in quanto tutti i materiali impiegati, frutto di un processo industriale a qualità controllata, sono facilmente montabili, modificabili, manutenibili , smontabili e quindi infine anche riciclabili/smaltibili. Sistemi “ibridi”, come quello di Colognola, possono essere facilmente assimilati da parte delle imprese italiane, diffondendo metodi costruttivi innovativi, già peraltro molto rodati e acquisiti in regioni europee più votate al risparmio energetico. I materiali a cambiamento di fase vengono impiegati per la prima volta in Italia con una funzione di calmierazione termica all’interno delle serre bioclimatiche. Il campione di parete, prima della posa in opera, è stato sottoposto a vari test tecnologici (montaggio, taglio, foratura, fresatura, ecc.) e ha dato ottimi risultati evidenziando la compatibilità con il sistema S/R. Le lastre in gesso rivestito Smart Board Knauf contengono paraffine Micronal – BASF e con soli 15 mm di spessore equivalgono alla capacità termica di circa 100 mm di calcestruzzo pieno o 120 mm di laterizio. Le lastre sono del tutto analoghe alle classiche in gesso rivestito, possono essere poste sia in verticale che a soffitto:si mantiene quindi la coerenza tettonica e tecnologica del sistema S/R. Come si è detto l’impiego di PCM , un volano termico inerziale-artificiale, consente sia di accumulare eventuali guadagni energetici diretti sia di traslare il periodo d’uso dell’energia. E’ evidente che, oltre al risparmio energetico/economico, puntare su sistemi che funzionano al di fuori dei picchi di richiesta energetica e riducono l’impatto degli impianti (anche in termini dimensionali), significa ridurre il rischio di black-out e le sue conseguenze.

Il ricorso a tecnologie assemblate e stratificate a secco apre nuovi orizzonti per strategie rivolte concretamente al risparmio energetico sia in regime invernale che in regime estivo. Queste riflessioni e casi reali di innovazione sia di prodotto (ad esempio i PCM) che di processo edilizio sono stati attualmente introdotti nella ricerca Smart Eco (SSA nell’ambito del FP6 – Smart Eco Buildings in the EU), che vede impegnato il prof. Imperadori per il Politecnico di Milano in collaborazione con prestigiose università e istituzioni di ricerca da tutta Europa come il Royal Institute of Technology di Svezia, il CSTB francese, MACE – London e via dicendo. La ricerca ha l’obbiettivo di fornire alla Commissione Europea una strategia basata su casi concreti per gli edifici energeticamente efficienti tra il 2010 e il 2030. Inoltre l’attività dello studio Atelier2 è da sempre molto legata alle realtà italiane e straniere più avanzate in materia: lo studio Dubosc & Landowski di Parigi di cui Atelier 2 è partner italiano e soprattutto le imprese italiane all’avanguardia nel settore quali Velux, Knauf, Rubner, Brianza Plastica e prime fra tutte la Vanoncini S.p.A. committente del progetto E3 di Colognola.

Il primo livello di comunicazione è l’attività didattica presso il Politecnico di Milano svolta dal prof. Marco Imperadori, contitolare dello studio Atelier2, che ha sempre interessato le reciproche implicazioni tra architettura e tecnologie costruttive. L’interesse primario riguarda l’innovazione in edilizia e i processi costruttivi fondati su tecniche di assemblaggio a secco e nuovi modi di concepire l’edilizia in termini di prodotto, di progetto e di processo. Nell’ambito delle lezioni del Corso di Progettazione ed Innovazione Tecnologica della VI Facoltà di Ingegneria di Lecco, coinvolge sin dal 1999 le più qualificate aziende di prodotti per l’edilizia ponendo così attenzione all’innovazione sviluppata dalle industrie. Con le stesse aziende, tra cui la Vanoncini S.p.A., promuove un ciclo annuale di convegni con comunicazioni di carattere tecnico che raccolgono migliaia di adesioni tra i professionisti del settore. Parallelamente partecipa su invito a numerosissimi convegni sia in Italia che all’estero. L’attività di comunicazione si concretizza anche nelle numerose pubblicazioni sul tema dell’innovazione tecnologica ecosostenibile. Si possono citare, oltre ai tanti articoli pubblicati sulle riviste Modulo, Costruire, Il Sole 24 Ore Arketipo, Frames, Costruzioni Metalliche, etc, alcuni testi fondamentali: - (con T.Poli) Dubosc e Landowski. Architettura e industria, Grafo Edizioni, Brescia 1998 (ristampa 2001). - (con E.Zambelli e P.A. Vanoncini), Costruzione stratificata a secco. Tecnologie edilizie innovative e metodi per la gestione del progetto, Maggioli, Rimini 1998 (ristampa 2001). - Le procedure Struttura/Rivestimento per l’edilizia sostenibile. Tecnologie dell’innovazione, Maggioli, Rimini 1999. - (a cura di) Costruire sul Costruito, Carocci, Roma 2001 - «Alla ricerca dell’inerzia artificiale», in AAVV, Abitare il futuro. Innovazione Tecnologia Architettura, BE-MA Editrice, Milano 2004, pagg. 200-203 - «La progettazione esecutiva nelle tecnologie costruttive stratificate a secco», in Giuseppe De Giovanni (a cura di), Architettura Dettagliata. Note per una progettazione esecutiva, Edizioni Il Prato, Padova 2005. - (a cura di), La progettazione con tecnologia stratificata a secco, Il Sole 24 Ore, Milano 2006. - (con A. Senatore) Schematic Design, Il Sole 24 Ore, Milano 2008