facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta
corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche
riqualificazione sostenibile_1
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le operazioni di riqualificazione o
ristrutturazione edilizia possono offrire
importanti opportunità per attuare azioni
di retrofit energetico volte:
alla riduzione dei consumi energetici,
al miglioramento delle condizioni di
confort,
alla riduzione di emissioni
inquinanti,ecc.
di seguito vengono presentati alcuni
casi significativi di riqualificazione
sostenibile dell’architettura con esiti
talora interessanti anche dal punto di
vista funzionale e formale
Groupe Aura, intervento di riqualificazione a
Lièvre D’Or, Dreux, 1983
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si tratta di un progetto concepito per un concorso del
1979 e realizzato, tra il 1980 e il 1983
alla fine degli anni ’70, Dreux era una città che contava
circa 30.000 abitanti, il 26% dei quali alloggiati in edifici
popolari di proprietà dell’HLM
in questi edifici i residenti erano, per il 56%, giovani con
età inferiore ai 25 anni, per il 26% immigrati, per l’11%
disoccupati
questa struttura sociale “debole” si presentava anche al
livello del quartiere Lièvre D’Or divenendo una concausa
del degrado fisico dei suoi 19 edifici...
...per un totale di 593 appartamenti, costruiti tra il 1963 e il
1967, con un sistema di prefabbricazione pesante a
componenti in cemento armato
i 19 immobili in questione presentavano le caratteristiche
comuni alla maggior parte degli interventi dell’HLM:
urbanizzazione minima,
architettura parallelepipeda,
materiali scadenti
la loro concezione costruttiva e, in particolare, la mancanza
di isolamento termico, avevano portato, in breve tempo, al
determinarsi di:
fenomeni di degrado, infiltrazione d’acqua, fessurazione,
distacchi dei rivestimenti dovuti all’effetto degli sbalzi
termici
molto rilevanti erano le spese per il riscaldamento (per ogni
inquilino una cifra quasi pari a quella dell’affitto)
gli edifici avevano, però, ancora un discreto stato di
consistenza strutturale
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l’Amministrazione di Dreux decise, allora, di incentrare le
operazioni di riqualificazione soprattutto sul problema del
controllo microclimatico e del risparmio energetico
non limitandosi però ad intervenire sull’impianto, che pure
veniva sostituito con uno più efficiente e meno dispendioso ...
gli architetti sceglievano di operare un drastico trattamento
delle facciate, basato sull’utilizzo di:
isolanti a cappotto, doppi vetri e rivestimenti di coibentazione
e impermeabilizzazione,
ma soprattutto era prevista:
l’installazione di elementi a serra e muri Trombe,
l’ingrandimento di molti locali esposti a Sud, con aumento
delle loro superfici vetrate
LE SERRE
interessano 141 appartamenti
sono a vetro semplice e sono state ricavate grazie ad
addizioni sul fronte Sud, per lo più in corrispondenza di
stanze da letto o spazi di soggiorno
hanno struttura di cemento armato insistente su fondazioni
proprie e collegata all’edificio tramite attacchi elastici
in molti casi le serre inglobano i terrazzi esistenti
la quantità d’aria preriscaldata dalle serre ed introdotta
nell’appartamento - con opportune bocchette - è, in media
pari a 90 m3 all’ora
nelle mezze stagioni ed in estate le serre non
sovrariscaldano, sia perché è permessa una buona
circolazione d’aria refrigerante dall’esterno, sia perché gli
elementi sporgenti del piano superiore portano ombra alla
parete dell’alloggio
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il fronte Sud di un edificio prima (sinistra) e dopo (destra) il recupero
I MURI TROMBE
interessano 32 appartamenti
sono realizzati su una parte delle pareti cieche, degli
edifici, poste a Sud
l’aria di ricambio viene preriscaldata all’interno di una
lamina costituita, da un lato, dalla parete esistente
verniciata in nero e, dall’altro, da un vetro
la distribuzione dell’aria avviene tramite 6 aperture
autoregolabili per ogni alloggio,
le aperture, d’estate, vengono chiuse e il sistema
esterno è trasformato, grazie ad una fessura in alto, in
una sorta di parete ventilata che evita il
surriscaldamento
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LE SOLUZIONI DI AMPLIAMENTO (GUADAGNO DIRETTO)
interessano 38 alloggi,
sono realizzate con strutture in cemento armato e
tamponamenti con ampie aperture sull’esterno per lo più a
vetri doppi,
vengono a costituire, di massima, sistemi che si possono
definire a “guadagno diretto”
i nuovi spazi ottenuti si impostano:
o, a Sud, in corrispondenza dei terrazzi della precedente
struttura,
o come sorta di torrette addossate all’edificio,
o ancora in pareti non ben orientate in modo da
configurare forme atte a captare luce e calore solari da
Sud
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gli alloggi con i nuovi sistemi passivi sono stati dotati di
valvole termostatiche per garantire un’opportuna
integrazione con il nuovo sistema di riscaldamento
artificiale
per gli edifici del Lièvre D’Or il Group Ramses ha
effettuato operazioni di monitoraggio
i risultati del monitoraggio:
-sono soprattutto le serre a garantire un apporto
energetico rilevante,
-la performance di muri Trombe e soprattutto degli “spazi
aggiunti a Sud” é piuttosto scarsa; nel caso di questi
ultimi ciò è dovuto all’assenza di masse termiche
opportune e al funzionamento difettoso dei sistemi di
isolamento per la notte
-è stato poi rilevato che la distribuzione di aria calda non
è omogenea, soprattutto a discapito dei piani bassi
dell’edificio,
-vi sono state, almeno inizialmente, difficoltà da parte di
alcuni dei residenti ad applicare in modo corretto i
sistemi solari passivi
al di là di queste pur importanti note negative,
comunque:
l’insieme delle operazioni effettuate a livello termico
comporta, così come risulta dai dati rilevati, una
riduzione di circa il 50% sulle spese di consumo del
combustibile e, di norma, migliori condizioni di vivibilità
negli alloggi
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inoltre:
gli inquilini, nel corso dei lavori, non sono stati spostati
dai loro appartamenti ed hanno avuto un ruolo attivo sia
nella fase di progettazione che in quella di realizzazione
del recupero,
circa 400 famiglie hanno discusso insieme agli architetti
le proposte innovative formulate ed hanno avuto modo
di constatare la loro validità grazie all’intervento di un
gruppo di ingegneri termotecnici (guidato da M. Raoust)
incaricati di effettuare simulazioni termiche,
la partecipazione ha reso poi gli utenti più consapevoli
dell’importanza del rispetto per le aree comuni,
inoltre si è realizzata la privatizzazione di una fascia di
terreno, circostante gli edifici, per farne orti e giardini
per alcuni degli abitanti del quartiere
DAL PUNTO DI VISTA ECONOMICO ...
l’intervento di Dreux non ha portato ai risultati sperati,
anche a causa dei difetti (delle soluzioni solari) prima visti
sono così previsti tempi di ammortamento lunghissimi: 36
anni
i costi del recupero sono venuti necessariamente a pesare
sugli affitti degli inquilini
tuttavia le spese effettive, somma degli affitti e dei costi per
il riscaldamento, non sono cambiate rispetto al passato, a
fronte comunque di una migliore vivibilità degli alloggi e di
una discreta riqualificazione estetica ed ambientale del
quartiere
nonostante i suoi limiti, questo intervento di recupero deve
essere considerato perlomeno per la sua importanza
“storica” (uno tra i primi casi di recupero bioclimatico
dell’edilizia sociale)
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ARCHI.M.E.D.E.S., progetto Rehabsol,
Valence, 1995
Rehabsol è un progetto francese per il recupero
bioclimatico e socio-ambientale di 6 edifici di
edilizia popolare dell’HLM, che si trovano in due siti
vicini, nella valle del Rodano, presso Valence,
precisamente nella zona di Mazorel e in quella della
Val d’Or
l’intervento ha interessato, a partire dalla metà degli
anni ’80, un totale di 88 appartamenti
i progettisti del gruppo ARCHI.M.E.D.E.S. sono
intervenuti sia sulle costruzioni, sia sulle aree
circostanti,
per queste ultime hanno previsto la creazione di
spazi d'incontro e gioco dei bambini,
opportunamente protetti dal vento e da
un’eccessiva insolazione
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sugli edifici sono stati utilizzati:
pannelli isolanti con rifiniture ad intonaco,
doppie vetrate,
muri Trombe (realizzati con materiali isolanti trasparenti)
e serre
le serre:
sono caratterizzate da una struttura metallica colorata che,
in un certo qual modo, contribuisce, da un punto di vista
estetico, a ridefinire le facciate
aggiungono, ad ogni alloggio, un’area di 15 mq che, tra
l’altro, permettere di allargare gli spazi di soggiorno
piuttosto piccoli
in inverno le serre agiscono come collettori passivi
mentre in estate, poiché piuttosto aggettanti, funzionano
come schermo per i raggi solari più alti sull’orizzonte
il progetto ha comportato anche la sostituzione dei vecchi
impianti di riscaldamento a gasolio con nuovi a gas,
controllati da termostati posti sia nelle stanze a Nord sia
in quelle a Sud, in modo da ottenere una migliore
distribuzione del calore negli alloggi
pannelli solari, sui tetti terrazza, forniscono, in media, il
60% del riscaldamento dell’acqua calda per usi domestici
i tempi di ammortamento previsti sono di 8 anni a
fronte di una vita utile, dei componenti impiegati nel
recupero, pari a 25 anni
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F. Stein, recupero a Baggesensgade
(Copenaghen),
1985
l’intervento dell’architetto F. Stein
è stato realizzato nel 1985
è il primo del suo genere in
Danimarca ed ha ricevuto un
premio speciale dalla città di
Copenaghen
i due alloggi presenti per ogni
piano, ciascuno di 70 mq, sono
stati dotati, a Sud, di una serra
con solaio sfalsato di 450 mm
rispetto al livello del loro
pavimento
ciò ha permesso una possibilità di
vista e un’illuminazione degli
ambienti maggiori di quelle che si
sarebbero potute ottenere con
serre a livello
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l’uso di colori chiari per l’elemento solare e per gli interni, ha
comportato effetti di riflessione della luce naturale, con una
buona diffusione della luce stessa
lo spazio solare è anche servito per proteggere l’edificio dai
venti dominanti provenienti da sud-ovest
i guadagni solari sono stati piuttosto rilevanti e si è arrivati,
nell’87, ad un consumo pari al 66% di quello precedente
l’intervento
dall’85 all’87, in realtà, il risparmio energetico è aumentato in
virtù di un miglior uso, da parte dell’utenza, della serra
il monitoraggio (controllo sui contatori dei radiatori e sulle
temperature interne) ha dimostrato che la riuscita
dell’intervento è fortemente condizionata dalla capacità dei
residenti di gestire i sistemi solari
gli utenti, comunque, formano una cooperativa e sono stati
fin dall’inizio coinvolti nella progettazione
l’elemento solare è in legno, con colonne di larice, ed è
irrigidito dal blocco scale centrale, sul fronte sud dell’edificio
sono stati usati vetri singoli perché sul prospetto esistente
erano già presenti doppi vetri e si voleva evitare un filtro
troppo pesante tra interno ed esterno
circa i 2/3 della facciata si possono aprire e vi sono finestre di
ventilazione in cima
anche quando è chiusa, la serra non è mai completamente
sigillata perché il progetto prevede che, in essa, circoli
comunque aria, al fine di evitare l’effetto condensa
le porte che danno sulla serra hanno il compito di permettere,
d’inverno, lo scambio di calore per convezione e, durante
l’estate, un’opportuna ventilazione
un’azione importante è svolta dalla massa muraria esistente,
che funziona efficacemente da accumulatore e volano termico
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l’edificio è collegato alla rete di riscaldamento municipale e
tutti i radiatori hanno valvole termostatiche
rispetto ad una soluzione di tipo più tradizionale, quella
applicata in questo edificio è stata sicuramente più costosa,
Kr 89.000 contro le 40.000 ipotizzabili per opere di
coibentazione più comuni
poiché però i risparmi annuali ammontano a 21.600 KWh
contro i 12.000 KWh calcolati per l’uso di tecniche
tradizionali, sotto il profilo puramente economico si possono
ritenere competitive le soluzioni solari passive
queste ultime inoltre possono garantire anche effetti non
immediatamente quantificabili in termini economici, come il
maggior rispetto per l’ambiente
l’intervento ha incontrato il pieno favore dei residenti e
ampliato i loro alloggi consentendo un riassetto formale della
facciata, tanto che gli abitanti del quartiere chiamano oggi
l’edificio: “casa delle bambole”
B. Lundgaard & L. Tranberg, recupero a
Vesterbro (Copenaghen), 1992
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si tratta di un palazzo di cinque piani inscritto in un
contesto che conserva un certo pregio
la facciata sud, che non è sulla strada, è posta in
mezzo a quelle di altri palazzi, a formare un fronte
lungo e continuo su un giardino comune
gli architetti hanno adottato un sistema a serra,
usando elementi in acciaio e vetrate, in parte
traslucide
la nuova facciata è coronata da una copertura
sostenuta da una sorta di travatura reticolare
impostata sul vecchio tetto
nelle serre sono predisposti sistemi di apertura per
garantire l’opportuna ventilazione
J. Engel, recupero del complesso Toftegård
(Copenaghen), 1993
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gli edifici di questo complesso sono stati costruiti negli
anni cinquanta e, a partire dal 1987, sono stati oggetto di
una serie di studi volti al loro recupero
gli stabili avevano una serie di problemi collegati:
alle coperture,
ai balconi,
alle fognature,
alle dispersioni termiche
l’operazione di retrofitting non solo ha permesso di
risolvere questi problemi ma ha anche comportato
l’aggiunta di un piano
la realizzazione di nuovi alloggi si è ottenuta in assenza di
costi aggiuntivi, per quanto riguarda le spese per il
riscaldamento
i lavori sono stati effettuati in modo che i residenti non
fossero costretti ad abbandonare le loro abitazioni
i tetti sono stati realizzati con capriate lignee e pannelli di
tamponamento isolanti
in parte, su di essi, è stato adottato una sorta di collettore
solare, costituito da materiale isolante trasparente su uno
strato d’accumulo di colore nero
il collettore ha permesso anche un riscaldamento dell’acqua
per uso domestico
nelle parti di edificio già esistente sono state utilizzate
soluzioni di coibentazione a cappotto e tutti i terrazzi, a sud,
sono stati trasformati in serre solari per il guadagno passivo
operazioni di monitoraggio hanno permesso di verificare un
effettivo risparmio energetico
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Jürgen Sawade,
intervento di
ricucitura di un
isolato sulla
Lewishamstrasse,
Berlino, 1981
completamento di un isolato sventrato per il taglio
diagonale di una strada di intenso scorrimento veicolare
l’intervento, vincitore del premio “Mies van der Rohe 1982”,
è stato elaborato nell’ambito di un programma di edilizia
popolare ed ha portato alla realizzazione di 4 palazzi
i 4 nuovi edifici, comprendenti 60 alloggi ciascuno, si
caratterizzano per la presenza di:
tetti-giardino,
facciate-serra
queste ultime, anche se non sempre ben esposte,
provvedono comunque all’isolamento termico riducendo i
costi di riscaldamento del 15% e rappresentando un’ottima
barriera acustica sulla via rumorosa
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Otto Steidle, riqualificazione e completamento di
un isolato a Berlino-Wilmersdorf, 1980
progettato per ospitare studenti universitari esteri è la
riqualificazione ed il completamento di un isolato esistente
del 1911-15
il tetto a falde vetrate è una serra per coltivare piante ed un
sistema solare passivo per il riscaldamento
zone tampone a serra e a loggia sono previste sulla facciata
sud
su questi spazi si affacciano i locali più utilizzati dagli utenti
mentre gli ingressi, le cucine ed i bagni, posti a Nord,
servono per creare una sorta di zona cuscinetto per
l’isolamento
un opportuno controllo della ventilazione, attraverso
aperture nelle serre e nelle logge, permette di regolare il
comportamento energetico durante l’inverno e l’estate
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Sol-id-ar, recupero e trasformazione di un
edificio per abitazioni a Berlino-Schöneberg
intervento su un edificio esistente, costruito all’inizio del
secolo, ampiamente danneggiato dalla guerra e
definitivamente abbandonato di recente
recupero piuttosto pesante (anche esteticamente) con una
sopraelevazione di due piani e l’aggiunta di una mansarda
sulla facciata sud sono state impiegate diverse tecniche di
guadagno solare:
spazi di transizione termica a serra,
apertura di grandi vetrate per guadagno diretto,
uso di TIM e vetri isolanti,
sistemi solari termici in copertura, per il riscaldamento
dell’acqua ad uso domestico
il verde dei tetti giardino e del cortile sul retro contribuisce,
insieme agli effetti refrigeranti di una piccola vasca posta nel
cortile, al controllo microclimatico dell’edificio
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A. Müller, intervento su un’ abitazione a Wolleran,
1994
Lüsch & Züsli, intervento su un’ abitazione a
Hedingen, 1995-96
Wolleran
Hedingen
nell’ambito dell’iniziativa di ricerca europea TASK 20,
sono stati realizzati, in Svizzera, tra il 1994 e il 1996, due
interventi di recupero in cui si è fatto uso di TIM
nell’intervento di Wolleran i TIM sono stati utilizzati, al
posto dei parapetti, sotto le finestre della facciata Sud di
un edificio residenziale
a questi elementi sono stati integrati componenti a
lamelle fisse per la schermatura solare estiva
il secondo intervento consiste in un recupero utilizzante
elementi prefabbricati TIM su un’intera facciata (60 mq)
di una piccola costruzione
in entrambi i casi i risultati, monitorizzati, sono stati
eccellenti anche se i risultati formali non sono
significativi
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Jacques Levy & Christian Maisonhaute,
riconversione in abitazioni di un edificio
industriale, Parigi, 1980
riconversione, in immobili
abitativi, di un’industria
della fine del XIX secolo,
operata all’inizio degli anni
’80
gli architetti incaricati del
progetto hanno scelto di
mantenere l’architettura di
facciata e la forma delle
coperture, di mettere a
nudo l’ossatura interna del
magazzino e di collocare gli
appartamenti da una parte e
dall’altra di una galleria
interna di 1000 m2
questa galleria che è a tutta
altezza costituisce una
soluzione interessante
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la galleria è illuminata dall’alto da una copertura a sheds, porta
luce naturale agli appartamenti oltre a costituire un comune
spazio giardino e di passaggio, riparato, scaldato dal sole e
piacevole anche per la presenza di passerelle, gallerie, verande
e ossature metalliche colorate
sulla copertura sono sistemati captatori solari che assicurano il
60% della produzione di acqua calda ad uso sanitario