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Cerutti, Federico

Un progetto sostenibile per un edificio per uffici a Torino.

Rel. Marco Filippi, Marco Visconti, Stefano Oletto, Enrico Fabrizio. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura (costruzione), 2007

Abstract:

L'edificio per uffici in oggetto è l'esito di un percorso progettuale in cui si è scelto di coniugare l'approccio sostenibile con la ricerca del comfort e della funzionalità degli ambienti di lavoro.

Questa ricerca si è sviluppata coinvolgendo scelte formali e scelte scientifiche per le quali il calcolo fisico tecnico, svolto sia a mano che mediante software, e gli spunti tratti dalle schede di valutazione della sostenibilità ambientale1 sono stati gli strumenti che hanno giocato un ruolo fondamentale. L'efficienza energetica dell'edificio è stata ricercata studiando alternativamente il manufatto alla scala dell'edificio ed alla scala dell'ambiente interno, dal momento che ogni scelta riguardante il primo influenza il secondo e viceversa, in un processo progettuale che per approssimazioni successive ha dato forma all'oggetto architettonico.

Gli obiettivi che hanno guidato le scelte sono stati:

- la ricerca di alti livelli di comfort interno;

- il contenimento dei consumi energetici;

- integrazione tra tecnologie contemporanee e materiali tradizionali.

Il raggiungimento del primo obiettivo è stato verificato analiticamente attraverso simulazioni numeriche che hanno riguardato sia il comfort termico, sia il comfort luminoso. Attraverso queste analisi si sono potute ottimizzare le superfici finestrate ed organizzare gli ambienti interni.

Per il raggiungimento del secondo obiettivo si è optato per un involucro edilizio prevalentemente opaco, in controtendenza rispetto alle architetture per il terziario oggi ricorrenti.

Il terzo obiettivo è stato perseguito attraverso l'impiego di materiali caldi e durabili provenienti dalla tradizione costruttiva locale e dal contesto cittadino. Questi non costituiscono solamente un rivestimento di facciata: sono la vera e propria struttura dell'edificio.

La costruzione chiusa, massiva e ricoperta di verde si confronta con l'intorno costruito e con il contesto naturale, generando all'interno spazi di lavoro gradevoli e raccolti.

I volumi che compongono l'edificio sono essenzialmente un parallelepipedo in muratura ed un volume più basso ed articolato in pianta, realizzato in cemento armato e ricoperto di vegetazione; il loro accostamento lascia spazio ad una corte interna, in continuità tipologica con gli isolati adiacenti. La forma complessiva, la dimensione delle aperture nell'involucro, la scelta dei materiali, massivi all'esterno e viceversa trasparenti sulla corte interna, sono funzionali allo sfruttamento dell'apporto solare ottimizzando l'illuminamento naturale, ma, al contempo, controllando il surriscaldamento estivo.

Introduzione

1. Per valutare la qualità ambientale delle proposte progettuali, sono state utilizzate le schede di valutazione della sostenibilità ambientale prodotte per il Concorso Internazionale di Progettazione per l'area ex Ansaldo in Milano - Bicocca (2005), indetto da Pirelli & C. Real Estate, finalizzato alla progettazione di un complesso di edifici ad uso ufficio e commercio.

Occupa i 2281 m2 di superficie commerciale un'agenzia per la produzione di pubblicità, nella quale è previsto l'impiego di 136 lavoratori. In questo tipo di azienda coesistono spazi flessibili, dove avviene l'ideazione del progetto pubblicitario attraverso l'interazione tra gli occupanti, e spazi di lavoro individuale, dove il prodotto viene sviluppato e perfezionato, a cui si aggiungono gli spazi amministrativi e direttivi. Dalla differenza tra queste due aree funzionali discende l'articolazione dell'edificio in due grandi zone: gli uffici cellulari, incorporati nell'edificio alto, destinati alla produzione di testi, immagini ed all'amministrazione dell'azienda; gli uffici aperti, contenuti in un unico volume su due livelli nell'edificio basso, all'interno dei quali l'ideazione della pubblicità è favorita dalla circolazione e dallo scambio di informazioni. In quest'ultimo volume, il piano più basso, occupato dagli ideatori della pubblicità, è un ufficio aperto completato funzionalmente dai box in legno contenenti ambienti per lo studio individuale e sale stampa; il piano primo, destinato ai rapporti con i clienti dell'agenzia, è pensato come uno spazio altrettanto aperto e flessibile dove i box in legno fungono da piccole sale riunioni. Tutti gli uffici del corpo più basso si affacciano sulla corte interna, uno spazio privato e protetto dal rumore del traffico veicolare, che riceve la luce naturale e la riflette all'interno degli uffici.

I percorsi pubblici e privati coesistono su due livelli separati, che si intersecano solamente nell'ingresso principale, leggibile dall'esterno come una spaccatura nel volume basso, rivolta verso l'incrocio tra corso Bramante e corso Massimo d'Azeglio. Di qui i clienti dell'agenzia di pubblicità raggiungono l'atrio, dove vengono indirizzati verso gli uffici cellulari dell'edificio alto o gli uffici aperti del volume basso. Il percorso pubblico, invece, è pensato come una prosecuzione di una camminata nel parco del Valentino: dall'ingresso principale si sale una scala e si raggiunge lo spazio pubblico sopra l'edificio basso, una piazza sopraelevata di nove metri rispetto al piano stradale, sulla quale chiunque può salire ed affacciarsi sul parco fluviale del Po da un punto di vista rialzato e protetto dal traffico. Percorrendo la piazza pubblica, piantumata a verde pensile per 865 m2, si raggiungono il bar e ristorante, anch'essi rialzati rispetto al piano stradale e per questo raggiungibili anche da un ingresso munito di ascensore su via Pio Foà. Il ristorante-bar, che occupa 415 m2 su due piani, si inserisce nell'edificio alto in muratura come l'ideale destinazione del percorso pedonale pubblico e può accogliere a sedere 105 clienti, provenienti dall'agenzia di pubblicità o dall'esterno.

Relatori: Marco Filippi, Marco Visconti, Stefano Oletto, Enrico Fabrizio
Soggetti: S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
A Architettura > AO Progettazione
A Architettura > AD Bioarchitettura
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura (costruzione)
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1007
Capitoli:

Introduzione p. 1

1. Il progetto dell'edificio per uffici

1.1 Concept

1.1.1 Concept architettonico p. 5

1.1.2 Concept fisico - tecnico p. 15

1.1.2.1 Scelte volte alla riduzione dei consumi p. 17

1.1.3 Concept tecnologico - edilizio p. 23

1.2 Descrizione del progetto p. 25

1.3 Sviluppo progettuale p. 62

2. Analisi e valutazioni fisico-tecniche

2.1 VALUTAZIONE DELL’ILLUMINAZIONE NATURALE E DELL’OMBREGGIAMENTO p. 79

2.1.1 Progetto degli elementi architettonici schermanti p. 80

2.1.2 Analisi qualitativa dell’ombreggiamento p. 81

2.1.3 Analisi dell’ombreggiamento della corte interna p. 83

2.1.4 Analisi illuminotecnica dell’ambiente interno p. 85

2.2 VALUTAZIONE DEL COMPORTAMENTO TERMICO DELL'AMBIENTE INTERNO p. 92

Ipotesi di calcolo p. 93

caratterizzazione dei componenti p. 95

verifica dei requisiti d'involucro dell'allegato C del D.Lgs 311/06 p. 109

carichi termici nell'ambiente interno p. 111

funzionamento dell'impianto di climatizzazione p. 111

2.2.1 CONFRONTO TRA IL COMPORTAMENTO TERMICO DELL’UFFICIO TIPO

CON INVOLUCRO SEMI OPACO E INVOLUCRO INTERAMENTE VETRATO p. 115

2.2.1.1 Confronto in regime di libera evoluzione della temperatura

Confronto sulle temperature operative nel giorno più freddo dell’anno p. 117

2.2.1.2 Confronto con impianto meccanico di climatizzazione.

2.2.1.2_1 Potenze per la climatizzazione p. 119

2.2.1.2_2 Potenze frigorifere per il raffrescamento.

Confronto tra i carichi frigoriferi dell’ambiente interno il 3 agosto p. 121

2.2.1.2_3 Fabbisogni di energia termica e frigorifera per la climatizzazione p. 123

2.2.1.3 Incidenza del guadagno solare su fabbisogni e potenze d’impianto

2.2.1.3_1 Simulazione con identiche trasmittanze medie d’involucro p. 125

2.2.1.3_2 Confronto tra involucri vetrati con differente trasmittanza termica p. 127

2.2.1.3_3 Aggiunta delle schermature solari esterne sulle superfici trasparenti:

confronto dell’involucro semi-opaco con l’involucro vetrato tipo V1 p. 129

2.2.1.3_4 Valutazione dell’efficacia delle schermature:

confronto dell’involucro semi-opaco con l’involucro vetrato tipo V2 p. 131

2.2.1.3_5 Valutazione del comportamento termico dell’ufficio tipo a seconda

Dell’orientamento prevalente della superficie finestrata.

Confronto tra fabbisogni di energia termica e frigorifera. p. 133

2.2.1.3_6 Valutazione del comportamento termico dell’ufficio tipo a seconda

dell’orientamento prevalente della superficie finestrata.

Confronto tra le potenze massime per la climatizzazione. p. 135

2.2.1.3_7 Valutazione del comfort termico nell’ufficio tipo:

confronto tra involucro semi opaco e vetrato (V1). p. 137

2.2.1.4 Valutazione del comportamento termico di una

porzione degli uffici aperti nell’edificio basso.

Ipotesi di calcolo p. 139

Caratteristiche dei componenti p. 141

2.2.1.4_1 Confronto dei fabbisogni di energia termica e frigorifera e delle potenze

massime per una porzione degli uffici aperti nell’edificio basso p. 143

2.2.2 VALUTAZIONE DELLA TECNOLOGIA DELL’INVOLUCRO SEMI OPACO. p. 145

2.2.2.1_1 Valutazione dell’effetto dell’isolamento termico.

Confronto di fabbisogni e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con parete massiva isolata dall’interno o non isolata. p. 147

2.2.2.1_2 Valutazione dell’effetto dell’isolamento termico.

Confronto dell’indice PMV dell’ufficio tipo

con parete massiva isolata dall’interno o non isolata. p. 149

2.2.2.2 Valutazione dell’effetto della massa superficiale.

Confronto di fabbisogni e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con parete massiva isolata dall’interno o parete leggera isolata dall’interno. p. 151

2.2.2.3 Valutazione dell’incidenza della capacità termica nell’ambiente interno.

Confronto tra il comportamento termico dell’ufficio tipo

con bassa massa efficace o con alta massa efficace

2.2.2.3_1 Regime di libera evoluzione della temperatura:

Confronto sulle temperature operativa nel giorno più freddo dell’anno p. 153

2.2.2.3_2 Regime di libera evoluzione della temperatura:

Confronto sulle temperature operativa nel giorno più caldo dell’anno p. 155

2.2.2.3_3 Confronto dei fabbisogni e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con bassa massa efficace oppure con alta massa efficace:

Impianto con funzionamento intermittente, apporti solari e carichi interni nulli. p. 157

2.2.2.3_4 Impianto con funzionamento continuo, apporti energetici presenti p. 159

2.2.2.3_5 Impianto con funzionamento intermittente, apporti energetici presenti p. 161

2.2.2.4 Valutazione del tipo di finestra.

Confronto tra fabbisogni di energia e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo

con bassa massa efficace con vetrata tipo V1 oppure V2 p. 163

2.2.2.5 Valutazione con carichi endogeni ridotti e vetri schermati dall’esterno

Confronto tra fabbisogni di energia e potenze per la climatizzazione dell’ufficio tipo con involucro semi opaco con bassa massa efficace, con alta massa efficace o con involucro vetrato. p. 165

2.2.2.6 Confronto tra fabbisogni di energia termica e frigorifera dell’ufficio tipo con involucro semi opaco con bassa massa efficace, con alta massa efficace o con involucro vetrato a seconda dell’orientamento dell’involucro p. 167

2.2.3 Conclusioni

Confronto tra il comportamento termico dell’ufficio tipo con involucro semi opaco e vetrato p. 169

Confronto tra tecnologie costruttive per l’involucro opaco p. 169

2.2.4 Valutazione monetaria sui consumi energetici per la climatizzazione p. 175

Nomenclatura e simbologia p. 178

Bibliografia p. 180

Ringraziamenti p. 184

Allegato A: l'architettura di vetro per gli uffici: gli episodi del Novecento e la produzione corrente.

Vecchi e nuovi significati per l'involucro vetrato verso la sostenibilità ambientale

(Saggio II di Ricerca, tutor: prof Sergio Pace) p. 186

Allegato B: Progetto della muratura portante dell’edificio alto

(Decreto del Ministero dei Lavori Pubblici 20 novembre 1987) p. 218

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Sostenibilità

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Tecnologie edilizie

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NORMATIVA PER IL CALCOLO DELLE PARETI IN MURATURA PORTANTE:

Decreto del Ministero dei Lavori Pubblici 20 novembre 1987, Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento;

CONFERENZE:

Convegno Rendimento energetico degli edifici, case passive, sostenibilità ambientale: focus sugli isolanti termici naturali, tenutosi al Politecnico di Torino il 21 febbraio 2007. Tra i partecipanti sono citati:

- Celenit, isolanti naturali - www.celenit.com

- Foamglas®, isolante ecologico in vetro cellulare - www.foamglas.it

Convegno Rendimento energetico degli edifici: focus sulle schermature solari,tenutosi al Politecnico di Torino il 29 marzo 2007. Tra i partecipanti è citato:

- Griesser Italia, schermature solari - www.griesser.com

SAIE DUE di Bologna, Bologna Fiera 16 marzo 2007, citato:

- umiblok®, sistema per eliminare la risalita dell’umidità nella muratura - www.umiblok.it

SITI INTERNET:

componenti trasparenti: www.myglaverbel.it www.metra.it

illuminazione d’interni: www.zumtobelstaff.com

induttore d’aria a soffitto Objektphotos INDUL: www.kiefer.com

laterizi: www.wienerberger.com

legno certificato, proveniente da buona gestione forestale: www.fsc-italia.it

muri verdi in blocchi di calcestruzzo: www.harpo-group.com/geotecnica

sistemi radianti a soffitto: www.giacomini.com

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