facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche riqualificazione sostenibile_1 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 1 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 2 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 3 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 4 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 5 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 6 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 7 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) facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 8 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 9 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 10 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 11 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 12 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 13 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 14 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 15 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 16 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 17 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 18 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 19 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 facoltà di architettura di genova_docente_andrea giachetta corso di progettazione bioclimatica - modulo: tecnologie bioclimatiche 20 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