SCHEDA PROGETTO

Atelier 2 - Gallotti E Imperadori Associati

Architettura e tecnologie. Studio di progettazione.

http://www.atelier2.it

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

L’edificio è stato certificato dall’Agenzia Casa Clima di Bolzano come Classe B con un consumo energetico di 40kWh/mq anno.

Casa unifamiliare energeticamente efficiente a brembate di sopra bg

Una casa iperisolata concepita secondo i percorsi solari stagionali, in grado di captare energia in inverno e di proteggersi in estate grazie alla propria forma architettonica. Il progetto, su richiesta della committenza, presenta un sistema costruttivo “ibrido” integrando una tradizionale intelaiatura in cemento armato con tamponamento in laterizio e la tecnologia stratificata a secco (S/R) per l’involucro e gli isolamenti più interni. Per la correzione del ponte termico in corrispondenza della struttura in c.a. sono stati impiegati isolanti multistrato termoriflettenti di spessore sottile.

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

processo

Casa Low Carbon: l\'edilizia verso emissioni zero

Concepita per una giovane coppia secondo criteri compositivi e costruttivi legati al funzionamento fisico tecnico delle superfici così come dei volumi, l’edificio è compatto e dotato di un ottimo rapporto S/V, con perfetta esposizione a meridione e copertura monofalda che svetta a sud mentre scende verso la facciata nord. Le facciate sul lato più lungo sono quindi antitetiche: molto finestrata e captante verso sud (seppure ben dotata di frangisole per schermare le vetrate nelle stagioni calde) mentre molto isolata e con minori finestrature verso nord; le facciate est e ovest, sui lati corti sono compatte e dotate di minime aperture. L’architettura è concepita per avere il massimo della captazione di energia solare nei mesi freddi mentre i frangisole fissi verso sud, in copertura e in facciata, assicurano il controllo solare estivo, diventando una terza pelle, esterna, eterea, che struttura funzionalmente e formalmente l’edificio aggiungendo piani, profondità e i disegni delle ombre proiettate sulle facciate. Ci sono tre ordini di elementi schermanti: una ciglia in doghe metalliche zincate in copertura per la protezione della parte superiore della facciata, la passerella in acciaio e legno per la protezione della parte inferiore e un frangisole frontale verticale in doghe di fibrocemento rosso a schermare la grande vetrata a doppia altezza senza elementi oscuranti esterni. La ventilazione naturale trasversale, calcolata per i periodi caldi, è garantita dai differenziali termici tra le due facciate nord e sud così come dallo spazio a doppia altezza sul soggiorno che incentiva il flusso ascensionale. Le chiusure opache hanno una termotrasmittanza pari a 0.16 W/mqK grazie ad una stratificazione multipla di isolanti: dall’esterno si ha un cappotto in EPS spessore 80 mm con intonaco sottile di finitura al silicio su reticella in fibra di vetro, applicato ad un tamponamento in laterizio forato di spessore 120 mm; verso l’interno, la molteplice stratificazione coibente, è costituita da lana minerale dello spessore di 180 mm a densità differenti; infine la stratificazione più interna è composta da due lastre di gesso rivestito con interposta barriera al vapore in lamina d’alluminio. L’imposizione da parte della committenza di un telaio portante in calcestruzzo armato con un primo tamponamento in laterizio ha portato ad un sistema costruttivo “ibrido”: dal punto di vista del funzionamento termico complessivo l’ inerzia termica data dalla struttura tradizionale costituisce una risorsa, combinata a quella di isolamento, e alla possibilità di ventilazione naturale degli edifici. La presenza però della struttura portante in c.a., volume termicamente “parassita”, che interrompe la continuità coibente della “pelle perimetrale” pone il problema della risoluzione del ponte termico: la scelta è caduta su un materiale derivato dall’industria aerospaziale, un sistema isolante riflettente multistrato a spessore sottile , un materiale sottile e flessibile che è stato utilizzato per avvolgere travi e pilastri dell’intero scheletro in c.a. sostituendo di fatto i circa 200 mm di coibente presente nella stratigrafia tipo. Si tratta di fogli multistrato in alluminio alternati a fogli isolanti (sia di derivazione sintetica che a base di fibre maturali come ad esempio la lana di pecora). In questo caso si è utilizzato Actis TrisoSuper9+, che ha una resistenza termica R = 5,6 mq K/W ovvero trasmittanza termica “equivalente” U = 0,18 W/mq K ed è stato aggraffato a cantinelle in legno d’abete (sezione 20 x 50 mm) poste sugli spigoli di travi e pilastri, verso il lato interno. Il sistema multistrato, sigillato e con intercapedini d’aria sui due lati di circa 20 mm ciascuna, ha mostrato un ottimo comportamento termoriflettente e quindi isolante (impedendo il passaggio di calore dall’interno all’esterno), verificabile mediante analisi termografica.

Fine lavori marzo 2008

Il beneficio più evidente è l’abbattimento dei consumi energetici ridotti a 40 kWh/mq anno, inferiore allo standard minimo più restrittivo secondo l’Agenzia Casa Clima di Bozano per le nuove costruzioni (Classe C 70kWh/mq anno) e circa 6 volte inferiore al consumo medio degli edifici esistenti. Il sistema ibrido permette di avere un comportamento termico ottimale mantenendo un elevato grado di confort interno: l’architettura, la forma e l’orientazione dell’edificio permettono all’intero sistema di funzionare mediante precise strategie stagionali che massimizzano gli apporti energetici invernali da fonti naturali (sole), luce naturale o da guadagni interni che vengono stoccati nelle porzioni massicce e conservati grazie all’isolamento. Si sfruttano poi la ventilazione naturale nelle medie stagioni e in estate, grazie ai differenziali di temperatura favoriti dagli impalcati massicci, che nella stagione calda si comportano come “lame rinfrescanti”. L’elevato isolamento termico dell’involucro limita le dispersioni e in generale gli scambi termici tra interno ed esterno. Inoltre la presenza di lane minerali ad alta densità e della parete inerziale in laterizio permettono di ottenere valori di sfasamento dell’onda termica superiori alle 8 ore, pari alla distanza temporale tra il picco massimo di temperatura esterna ambiente e quando questo raggiunge l’interno dell’abitazione (debitamente attenuato). Tale effetto di sfasamento e attenuazione dell’onda termica permette di mantenere un maggior livello di confort interno calmierando le oscillazioni e i picchi di temperatura: il sistema edifico funziona quindi al di fuori dei picchi di richiesta energetica e questo determina la possibilità di un risparmio energetico/economico riducendo l’impatto degli impianti, dimensionale e ambientale.

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

E’ noto come anche nelle fasce montane o settentrionali, a fronte di inverni mediamente freddi, si succedano medie stagioni e estati sempre più calde e quindi il raffrescamento degli edifici diventa ugualmente importante al loro riscaldamento (i recenti rischi di black-out in Italia a causa dell’uso di condizionatori lo dimostrano così come il pareggio della spesa energetica in estate e inverno). Quindi la risorsa di inerzia termica, combinata a quella di isolamento e sfasamento dell’onda termica, e alla possibilità di ventilazione naturale degli edifici sono parametri che devono interagire secondo diverse proporzioni in un contesto temperato-caldo come quello italiano. Il sistema “ibrido” proposto risponde pienamente a queste necessità, con una “pelle” molto ben isolata e un “nucleo” dotato di in alcune porzioni di elementi massicci e inerziali. La strategia ibrida sembra inoltre essere un passaggio logico molto più probabile in edilizia e recepibile da imprese e committenti, in un mercato lento per cui vanno pensate evoluzioni intelligenti più che traumatiche rivoluzioni. In Italia si potrebbe immaginare che edifici ad alta efficienza energetica possano anche essere costituiti da un telaio portante in c.a., con impalcati in laterocemento o a piastra portante, e involucri (esterno e interno) stratificati a secco e debitamente iperisolati. I sistemi isolanti termoriflettenti multistrato, d’altro lato, rappresentano un’innovazione recente molto interessante. Queste sorte di “mantelli”, forniti in rotoli e quindi fisicamente morbidi, vengono utilizzati sia a parete che in copertura, sia verso gli strati più interni dell’involucro costruito che verso le frontiere più esterne. Il loro funzionamento si concentra principalmente sulla porzione radiativa del flusso di calore, sono pertanto estremamente performanti sia in inverno, evitando che il flusso migri dall’interno all’esterno, sia in estate dove, soprattutto in copertura e nelle facciate esposte a sud e a ovest, la componente radiativa del carico termico esterno è sensibilmente superiore rispetto a quelle conduttiva e convettiva. Ciò consente di intervenire sia sui nuovi involucri in sede progettuale che nel recupero di involucri esistenti introducendo prestazioni a fronte di spessori esigui (normalmente circa 50 mm equivalgono a spessori tradizionali di isolante da 3 a 5 volte superiori).

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 di prodotto e 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 istiti 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. In stretta connessione con l’impiego di superisolanti riflettenti Actis, dal punto di vista sperimentale nei mesi invernali 2007-2008 è stato realizzato un box su progetto del Politecnico di Milano (Corso di Progettazione e Innovazione Tecnologica del prof. Imperadori) assieme a Velux Italia. Il box è ubicato presso la sede Velux di Colognola ai colli, e si tratta di un cubo con struttura in legno, rivestito in zinco titanio (Rheinzink) ventilato, isolato mediante pannelli in poliuretano Isotec-parete (Brianzaplastica) e dotato di due finestre a tetto montate con cupolino su copertura piana, sempre rivestita in zinco-titanio. Tutto l’involucro interno, di uno dei due spazi in cui il box è stato diviso, è stato foderato da materiali multistrato iperisolanti-termoriflettenti Actis grazie alla sinergia con Vanoncini Spa che ha realizzato la posa degli stessi. L’involucro presenta quindi elevate prestazioni termiche e di fatto è praticamente adiabatico e indifferente all’irraggiamento solare esterno, così come evita la dispersione del flusso termico dall’interno verso l’esterno. Si sono quindi svolte delle prove sperimentali, grazie al posizionamento di data loggers, ottenendo risultati significativi. 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.

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