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Boella, Marco

Forma urbane adattative.

Rel. Stefano Pujatti, Giovanni Vincenzo Fracastoro, Corrado Curti. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura (costruzione), 2008

Abstract:

Accessibile dal mezzo automobilistico individuale; ma e un modello ancora più energeticamente e

ambientalmente dispendioso di quello urbano. D�altra parte, la ciM come la vediamo oggi e ben

lontana dai concetti che tale tipo di insediamento umano ha rivestito nei secoli: essa e un prodotto e non la sorgente dei problemi della nostra società, e come la sua forma e cambiata rapidamente in questi duecento anni, e auspicabile che possa cambiare di nuovo. magari in meglio.

E' possibile cambiare la ciM a patto che cambino sia i meccanismi di costruzione della ciM. sia i modi di viverla. Se consideriamo le architetture (residenziali ma non solo) all'interno dei centri urbani, e non si parla qui dei casi celebri o puntuali ma di quel"edilizia residenziale" che attualmente non compare quasi mai sulle riviste, la loro pianificazione, la loro forma ed estetica vanno a soddisfare alcuni scopi economici, eventualmente politici e d'immagine. Sfortunatamente, nessuno di questi scopi e, almeno attualmente, riconducibile al risparmio energetico 0 all'attenzione per l'ambiente6. L'economia dei paesi sviluppati cosi come e prevista nel modello capitalistico corrente si basa su un lasso di crescita. il GOP (o Pil) che non contempla le estremità non rapidamente monetizzabili, in altre parole, i benefici della crescila vengono sempre valutati a breve;

termine e su una scala ridotta sufficientemente da interessare solo gli investitori; la politica degli stessi paesi e facilmente imbrigliata dalle priorità dell'economia 0o da scopi ancora più diversi; l'immagine si basa sulla moda, sulle tendenze dominanti imposte dai modi di consumo e richieste dai consumatori; e "consumo" e di per se un termine opposto a "risparmio".

L'assunto di partenza di questo studio e che la generazione della forme urbane possa avvenire senza le variabili reali sopra elencale, ma con altre che si basano al contrario sulla conservazione dell'energia. E' ovvio che una tale possibilità e puramente teorica, o realizzabile solo in rari progettiicona che nondimeno hanno sempre fini pubblicitari e non puntano alla riproduzione su larga scala; ma e la condizione con cui avvengono un po' tutte le sperimentazioni architettoniche a livello accademico, ed e (credo) anche la condizione necessaria affinché il messaggio teorico sia più incisivo. Mi rendo conto che un approccio stilistico alla progettazione dovrebbe inglobare tutte le scale, da quella territoriale a quella urbanistica a quella architettonica. ma per ragioni di tempo e spazio mi sono limitato a quest'ultima. anche se e vero che nel risparmio energetico rientrano i costi di gestione degli edifici tanto Quanta i consumi per il pendolarismo giornaliero casal1avoro o per la fornitura alla città di beni alimentari; allo stesso modo, addentrarsi in discorsi sui modelli di vita implicherebbe studi sociologici che farebbero argomento completamente a sa. e per i quali comunque non ho le competenze necessarie. I temi della privacy, dell'individualismo crescente contrapposto alla coscienza collettiva, della responsabilizzazione dell'utente sui risparmio energetico e della sua volontà di interazione con l'edificio sono stati studiati ma non per essere discussi riguardo alla loro applicabilità realistica nella società attuale (per esempio in utenze critiche come quelle delle case popolari).

Quella possibilista di cambiamelo della forma, sia del costruirlo che della gestione da parte dell'utente, e stata ricercata qui nelle diverse accezioni del cosiddetto approccio adattativi. Questa e Ia parola chiave con la quale sono studiate qui le forme urbane, ed e anche la filosofia di tutta la tesi a cui si appoggia questo lavoro; adattamento al contesto climatico, a quello sociale. ossia in sostanza ad un ambiente in regime di risorse limitate in cui le pressioni individuali poste insieme con una certa densità si bilanciano vicendevolmente e generano relazioni di vicinanza da cui traggono più vantaggi che svantaggi.

Nonostante gli sforzi prolungati per cercare di mantenere un unico tema generale. in modo da ricondurre quasi come in un albero genealogico i vari argomenti e digressioni ad una parola-chiave, credo sia più onesto e meno artificioso chiarire fin dall�inizio che gli ambiti di studio possono essere 15 Gia 081 1986 Susan Owens fa notare come le questioni energetiche della forma umana siano poco importanti nella reale Operativa pofd1e Ia pianificazione con ne tiene conto." Quanto le pressioni libiche ed economiche sana preponderant!. S. Owens. The urban future: does energy really matter? If' 0 I-Iawkes J Owens P Rickabye P. Steadman (a c. di). Energy and UrtJan Built Form, Bulterworths. Cambridge 198;

Esistono altri indicatori di progresso economico emergono dalla carta delle esternalità sui capitate sociale. umano e naturale ad esempio il GOP e il GPI.

D'altra parte, i combustibili fossili come fonti non rinnovabili per l'approvvigionamento di energia stanno diventando sempre meno una risorsa facilmente reperibile e a poco prezzo. Le curve di Hubbert, le proiezioni più meno pessimistiche sui picco del petrolio e sulle sue conseguenze2 pongono uno scenario sempre più allarmante nel contesto di una domanda, invece, costantemente in crescita. E, a prescindere dal rischio dl un buco nell�offerta, i problemi implicati nell'uso di tali combustibili vanno molto oltre il miope individualismo del singolo cittadino e automobilista coinvolgendo economia, politica internazionale, strapotere delle lobby del petrolio ecc. Questo enorme consumo di risorse energetiche non e altro che II combustibile per un meccanismo economico, figlio del nostro modello di vita industria le (o meglio post-industriale), che segue ormai logiche complicatissime e oserei dire perverse, soddisfacendo i nostri standard di vita e di lavoro a spese di che non viene contemplato nel nostro modello di progresso, dove l'energia ha un costo che non tiene conto dell'ambiente, ma solo delle logiche economiche umane. .

A partire dagli anni '70, ossia dopo che la società occidentale aveva visto di spettro della crisi energetica, peraltro non tanto da una carenza di combustibile quanta da speculazioni finanziarie, c'e stata una spinta progressivamente crescente verso lo sviluppo di fonti energetiche alternative ed eventualmente rinnovabili; la perenne ricerca di un "uovo di Colombo" capace di eliminare le nostre preoccupazioni, oggi più che mal stringenti, e garantire il proseguimento del nostro stile di vita moderno, il nostro comfort. Le nostre abitudini, la nostra liberta individuale, possibilmente "in armonia con la natura", "senza inquinamento e senza rumori"...con tulle le retoriche e le immagini suggestive tipiche di una campagna elettorale tesa a raccogliere il maggior numero di consensi da cittadini esigenti. Gli idealisti e gli scettici sostengono che non si tralla di ritornare nelle caverne, quanta solo di trovare nuove fonti di energia, Forse in linea di principio e un ragionamento corretto, ma ritornando nella reale di tutti i giorni, bisogna fare "i conti della serva" senza troppi voli pindarici; le fonti alternative esistono gia, ma il punta e come sfruttarle, e quanta ci vorrà per introdurre le tecnologie a grande scala perchè da una parte e giusta la ricerca di nuove fonti di energia, ma dall�altra e indispensabile puntare al risparmio energetico, almeno in questo periodo di transizione, del quale non si può prevedere la fine. Bisogna imporsi questa regola come imperativa, come in qualunque società un bene particolarmente limitato assume importanza nelle decisioni. Allo stesso tempo, questa convinzione non va tradotta necessariamente ne in una forma di "calvinismo" architettonico, per il quale l'unica soluzione al dispendio di energia sarebbe sigillare gli abitanti in ambienti praticamente adiabatici, ermeticamente chiusi, limitando al massimo i contatti con l'esterno, ne in una forma di "tecnicismo", che rinnoverebbe la "pelle", i materiali di cui sene falli i nostri edifici, mantenendone invariata la forma, ossia il modo in cui li viviamo, dall�interno e dall'esterno.

Se, infatti, i combustibili fossili e l"inquinamento sono problemi, che ci portiamo dietro dall'inizio della rivoluzione industriale, lo sono anche tutti i processi indotti da quest'ultima, compreso il nostro modello di vita e di consumo. Cambiando solo la fonte di energia, rimarrebbe invariato il motore economico e culturale attuale, e invariata anche la sua efficienza. Pensare a compartimenti stagni non solo e limitativo, ma anche inefficiente. La sostenibilità non è un concetto che si lega solo alla tecnologia dell'edificio e ai suoi impianti, o all'energia incorporata: Il nostro stile di vita, per primo, e di per se insostenibile. Sviluppatosi lentamente con la rivoluzione industriale, esso ha messo le proprie radici nella città, che si sene evolute in metropoli nel senso moderno, La loro crescita esponenziale ha causato enormi problemi ambientali e sociali, non solo all�interno di essa (inquinamento, igiene, segregazione sociale): le ciM oggi occupano appena II 2% della superficie terrestre ma consumano delle risorse usate ogni anno. Ma non e fuggendo dalle ciM che possiamo risolvere i problemi. A partire dagli anni 70, con la deindustrializzazione e la crescita peri urbana, anche in Europa si e fallo forte il modello americano della dispersione insediativi.

L'obiettivo di questa ricerca, e del progetto sviluppatosi di pari passo, e 10 studio di sistemi architettonici complessi che facciano della densità urbana un punta di forza, e non di debolezza, in termini di sostenibilità e di risparmio energetico. L'assioma di fondo e che la 'sostenibilità" di un'architettura dipende prima di tutto dal modello di vita dell'abitante-cittadino e della collettivista intesa come insieme delle relazioni tra gli individui, e che ciò implichi necessariamente un approccio adattativi e consciamente responsabile degli individui stessi.

Gli spunti di riflessione iniziali sono arrivati, prima che dagli studi universitari, dall'interesse e dalla preoccupazione per le questioni ambientali di ordine generale, legate a tanti temi molto diversi tra loro eppure sempre interdipendenti come il modello di vita della società dei consumi e il neoliberismo economico, la crescente privatizzazione e rivalsa degli interessi individuali su quelli collettivi, gli equilibri (o disequilibri) geopolitica dati dalla contesa delle fonti di energia. L'influenza antropica, in meno di 200 anni di industrializzazione, ha trasformato visivamente l'ambiente, sia nell'uso sconsiderato dei combustibili, sia nella mancanza di controllo nei processi industriali cullatomba, producendo una quantità sempre maggiore di rifiuti non recuperabili. L'influenza delle attività umane sull'effetto serra e sui riscaldamento globale, benché non ancora dimostrata scientificamente del tutto, e sostenuta da un gruppo sempre più folto di esperti e da enti come "IPee '; ma anche dimenticando le proiezioni più pessimistiche legate al riscaldamento globale e ai feedback negativi indotti da esso, gli impatti ambientali visibili ovunque nel mondo sono sufficienti per sollevare preoccupazioni.

Considerati due: il primo riguarda la città come fonte sia di problemi che di risorse energetici, e il ruolo che può avervi il progetto architettonico II secondo, a livello più generale. ha come oggetto il ruolo degli adattamenti dinamici e trasformativi dell'architettura e la loro interazione con l'abitante. Questa apparente .ridondanza" e eterogeneità di argomenti (uno alla grande e uno alla piccola scala di progettazione), che alla fine ho scelto di trattare insieme. ha origine proprio nella definizione del tema di progetto: modellazione urbana e adattamenti dinamici sono i due temi su cui ho lavorato sempre contemporaneamente, e trattare uno senza spiegare l'altro sarebbe state forse concettualmente più pulito" e rigoroso. ma anche riduttivo. I sistemi adattativi variabili, presi da soli, potrebbero essere applicati ad edifici isolati, residenze monofamiliari, e non si capirebbe la loro potenzialità progettuale nelle forme urbane, sia per quanta riguarda il risparmio energetico, sia riguardo alla funzione 'sociale' degli spazi filtro; portare solo di studi su forme urbane sarebbe ugualmente limitativo perchè metterebbe in luce sempre e solo il ruolo del progettista. senza l'interazione degli abitanti Ira di essi e con l'edificio, questi ultimi temi centrali nel caso di residenze collettive. Proprio perchè l'applicazione delle studio teorico e un progetto architettonico e non un esperimento di laboratorio autoreferenziale, in esso sono sviluppati e interconnessi temi anche mollo diversi.

Eppur. anche se per chiarezza ho voluto fare questa precisazione iniziale, sono convinto che ci sia un filo conduttore comune: ossia, che la sostenibilità energetica parta dalla capacita e propensione di adattamento al contesto (climatico e sociale) degli individui e quindi dalla loro interazione, che porta alla formazione di insediamenti collettivi e multifunzionali; in questo senso la città e intesa come "laboratorio" di adattamento privilegiato, dove i problemi (energetici e

sociologici) cosi come le potenzialità dovuti alla densità sono evidenziati. Quando sistemi semplici (ad es. la casa monofamiliare in mezzo al lotto) vengono organizzati con successo tra loro in sistemi complessi (ad es. corti urbane) e forse possibile raggiungere un'"economia di scala" in fatto di sostenibilità; ma questo necessita della capacita e della volontà di adattamento, sia dell'edificio all'ambiente naturale e antropico, sia degli individui formanti una comunità.

"Se ciascuno dei Ire obiettivi progettuali dell'economia. della comunità e dell'estetica fossero riformulati in termini rispondenti all'ambiente naturale, il risultato sarebbe una trasformazione delle nostre città esistenti e un diverse modo dl sviluppo risultante nella conservazione dell'energia e del nostro ambiente naturale..

Relatori: Stefano Pujatti, Giovanni Vincenzo Fracastoro, Corrado Curti
Soggetti: U Urbanistica > UM Tutela dei beni paesaggistici
A Architettura > AQ Spazi funzionali dell'abitazione
A Architettura > AD Bioarchitettura
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura (costruzione)
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1150
Capitoli:

RICERCA E TEORIA DELL'ADATTAMENTO

1 Introduzione all'approccio adattativi

1.1 Adattamento nel mondo naturale

1.2 Comportamenti adattativi nel uomo dal nomadismo alla stanzialità

1.3 Energia a comandò il modello rigenerativo

1.4 Metabolismo vs. adattamento

1 5 Sistemi chiusi e aperti intorno alla progettazione cattiva

2 Architettura e dinamismi

2.1 Adattamento varia bile e Interazione edificio-utente

2.2 Adattamento dinamico comfort ed energia

2.3 Architettura e dinamismi oggi

3 Perchè la città?

3.1 L'insediamento collettivo: un esempio storico di ottimizzazione delle risorse

3.2 Il luogo comune della casa isolata sostenibile

3.3 La contesa tra sprawl e urbanità con false pretese problemi e potenzialità

la densità dal punta di vista sociologico

3.4 Verso un approccio adattativi alla progettazione urbana. La città come laboratorio di sostenibilità energetica a sociale

4 Densità urbana, forma ed energia

4.1 Premesse metodologiche

4,2 L'approccio solare: un esempio di adattamento statico nel tempo 4 3 Densità e economica freddo, Il Solar Envelope

4.4 Censita e climi caldi

4.5 Verso la scala architettonica

4 6 La corte urbana: una risorsa bioclimatica

47 Comportamento "selettivo" delle corti

4.8 Riadattamento statico a quello dinamico

5 Conclusioni

5.1 L'elasticità del concetto di corte nella costruzione della complessità urbana

5.2 Gli spazi interstiziali nel tessuto residenziale censo valenze sociali ed energetiche

Bibliografia

1.1 Scelta del sito

1.2 Concept e prototipi di forme urbane

1.3 Studio del soleggiamento e ipotesi volumetriche

1.4 Concept e prototipi microcomfort

1.5a Studio destinazioni d'uso

1.5b Concept e prototipi unita abitative

1.6 Progettazione per singoli nodi

1.7 Sviluppo del concetto di corte

1.8 Studio di facciata

1.9 Studio dei dinamismo

2 Descrizione del progetto

2.1 Sito di progetto e contesto

2.2 Utenza

2.3 Distribuzione volumetrica, mix funzionarie, uso del suolo

2.4 Organizzazione del lotto, verde e spazi pubblici

2.5 Parcheggi

2.6 Organizzazione degli spazi interni

2.7 Sistema strutturale

2.8 materiali e tecnologie

2.9 Impianti

VALUTAZIONI ENERGETICHE

1 Premesse metodologiche

1.1 Volumetrie e strumenti di analisi

1.2 Modello di calcolo e semplificazione

1 3 Caratterizzazione del componenti costruttivi

1.4 Carichi interni e occupazione ambienti

2 Valutazione periodo invernale

2 1 ipotesi di calcolo

2.2 Carichi di progetto

2.3 analisi preliminare dei fabbisogni invernali

2.4 analisi di sensibilità spessore isolamento

2.5 Ruolo degli spazi filtro nella compensazione delle dispersioni

2.6 analisi della soluzione d'involucro senza strato isolante

2.7 Confronto dei fabbisogni con serramenti esterni a prestazione variabile

2.8 Analisi del comportamento termico degli spazi filtro

3 Valutazione periodo estivo

3a Analisi complessiva del comportamento delle spazio corte

3a.1 Descrizione del modello

3a.2 Modellazione dell'effetto cappa

3a.3 Modellazione del coefficiente di scarto termico convettivo (hC)

3a.4 Irraggiamento nell'infrarosso (Qlw)

3a.5 Irraggiamento nel visibile (Qsw)

3a.6 Prove di schermatura e confronto albedo - SVF

3a.7 Analisi di sensibilità albedo - SlfF

3a.8 Confronto profili di temperatura

3b Analisi dettagliata del comportamento dello spazio corte

3b.1 Descrizione del modello e ipotesi di calcolo

3b.2 Temperature operative degli ambienti interni

3b.3 Temperature superficiali spazi filtro

3b.4 Effetto complessivo del sistema corte sulle temperature superficiali

3b.5 Confronto delle temperature operative tra progetto e riferimento

Bibliografia

1.1 Scelta del sito

1.2 Concept e prototipi di forme urbane

1.3 Studio del soleggiamento e ipotesi volumetriche

1.4 Concept e prototipi microcomfort

1.5a Studio destinazioni d'uso

1.5b Concept e prototipi unita abitative

1.6 Progettazione per singoli nodi

1.7 Sviluppo del concetto di corte

1.8 Studio di facciata

1.9 Studio dei dinamismo

2 Descrizione del progetto

2.1 Sito di progetto e contesto

2.2 Utenza

2.3 Distribuzione volumetrica, mix funzionarie, uso del suolo

2.4 Organizzazione del lotto, verde e spazi pubblici

2.5 Parcheggi

2.6 Organizzazione degli spazi interni

2.7 Sistema strutturale

2.8 materiali e tecnologie

2.9 Impianti

VALUTAZIONI ENERGETICHE

1 Premesse metodologiche

1.1 Volumetrie e strumenti di analisi

1.2 Modello di calcolo e semplificazione

1 3 Caratterizzazione del componenti costruttivi

1.4 Carichi interni e occupazione ambienti

2 Valutazione periodo invernale

2 1 ipotesi di calcolo

2.2 Carichi di progetto

2.3 analisi preliminare dei fabbisogni invernali

2.4 analisi di sensibilità spessore isolamento

2.5 Ruolo degli spazi filtro nella compensazione delle dispersioni

2.6 analisi della soluzione d'involucro senza strato isolante

2.7 Confronto dei fabbisogni con serramenti esterni a prestazione variabile

2.8 Analisi del comportamento termico degli spazi filtro

3 Valutazione periodo estivo

3a Analisi complessiva del comportamento delle spazio corte

3a.1 Descrizione del modello

3a.2 Modellazione dell'effetto cappa

3a.3 Modellazione del coefficiente di scarto termico convettivo (hC)

3a.4 Irraggiamento nell'infrarosso (Qlw)

3a.5 Irraggiamento nel visibile (Qsw)

3a.6 Prove di schermatura e confronto albedo - SVF

3a.7 Analisi di sensibilità albedo - SlfF

3a.8 Confronto profili di temperatura

3b Analisi dettagliata del comportamento dello spazio corte

3b.1 Descrizione del modello e ipotesi di calcolo

3b.2 Temperature operative degli ambienti interni

3b.3 Temperature superficiali spazi filtro

3b.4 Effetto complessivo del sistema corte sulle temperature superficiali

3b.5 Confronto delle temperature operative tra progetto e riferimento

Conclusioni

Bibliografia

Bibliografia:

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Tavole:

Indice delle tavole

Piante tav. 1 - 9

sezioni tav. 10 -12

prospetti tav. 13 -15

particolari costruttivi tav. 16 - 18

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