REnew Urban. Edifici ad energia positiva nella rigenerazione delle periferie urbane | Nicoletta Rotolo

I dati europei ci dimostrano come esista un patrimonio  grande e diffuso di abitazioni in struttura a telaio  cementizio, la cui età è compresa tra i 20 e 70 anni. Edifici  che necessitano, in larghissima parte, di riqualificazione  energetica e adeguamento strutturale e che rappresentano  una potenziale risorsa da valorizzare anche come volano  per una ripresa del settore edilizio. Questo è un problema  di proporzioni enormi, che investe le autorità pubbliche, i  soggetti attivi nel settore, tutti i cittadini e chi fa della  progettazione dello spazio di vita dell’uomo la sua  professione. L’analisi fatta fino ad ora ci porta ad affermare  che le strutture in telaio cementizio costituiscono la  maggioranza del patrimonio edilizio delle nostre città ed  esigono:

•Urgenti interventi strutturali (in quanto non conformi  alle attuali norme in materia di sicurezza della struttura)
•Interventi di riqualificazione energetica (per migliorarne  le prestazioni energetiche e rendere le nostre città più  sostenibili)
•Interventi di riqualificazione architettonica (data lo  scarso valore architettonico della maggioranza degli  edifici costruiti in particolar modo tra gli anni ’50 e  ’70).

Abbiamo, analizzato quelle che sono le tecniche correnti per il  retrofit energetico e sismico presenti sul panorama  internazionale. Da tale analisi risulta che i due tipi di  intervento viaggiano su binari differenti e che poco si  relazionano tra loro o, soprattutto nel caso di interventi  strutturali con il retrofit architettonico.

Il retrofit energetico dipende da diverse invarianti che  definiscono le scelte del progettista, quali l’esposizione  solare, la posizione geografica, il contesto di appartenenza e  l’obiettivo energetico da raggiungere. Tali interventi possono  limitarsi all’isolamento termico dell’edificio e/o alla  connessione di sistemi di schermatura (sistemi passivi) o di  produzione di energia (sistemi attivi) alla facciata esistente,  oppure prevedere l’integrazione con nuove strutture, in molti  casi praticabili, che portano i diversi sistemi di facciata. Nei  casi più estremi si procede con lo stamponamento del  paramento murario dell’edificio e la creazione di un nuovo  involucro. I risultati migliorano la qualità architettonica  dell’edificio esistente.

Come già detto, ciò non avviene nel caso del retrofit sismico,  in cui il fine degli interventi è esclusivamente rivolto a  conferire all’edificio i livelli di sicurezza previsti dalle  normative.

Si può intervenire localmente sui singoli elementi strutturali di  un edificio a telaio cementizio, mediante fasciature in FRP,  confinamento dei nodi, incamiciature in c.a. o acciaio,  interventi che aumentano la resistenza degli elementi esistenti  all’azione sismica, oppure globalmente inserendo nuovi  elementi (contrafforti in acciaio, controventi a croce,  controventi dissipativi,…) affidando a questi ultimi il compito  di resistere alle azioni sismiche. In ogni caso tutti gli interventi  risultano essere invasivi sia dal punto di vista strutturale che  architettonico, in quanto prevedono la demolizione dei  paramenti murari e quindi lo sfollamento e l’interruzione delle  attività quotidiane.

Le operazioni di adeguamento, quindi, sono spesso parziali e  riguardano solo un aspetto specifico, manca una visione  organica che provi a mettere assieme tutti gli aspetti del  miglioramento esistente.

Il sistema tecnico di base dovrà rispondere alla “griglia  cartesiana” che consente alla firmitas, all’utilitas ed alla  venustas di poter esprimere, ognuna per il suo ruolo, una  risposta strettamente legata alle altre componenti.

L’obiettivo della nostra ricerca è progettare un sistema che  sia adattabile in diversi contesti geografici e in dissimili  condizioni di esposizione, appetibile ad edifici di forme e  dimensioni differenti e per soggetti pubblici e privati, che si  rivolga esclusivamente all’esterno dell’edificio, abbattendo  così i costi di sfollamento.

Un vero e proprio KIT, ovvero una dotazione che permette di  adeguare o migliorare sismicamente le strutture su cui si  applica, di renderle energeticamente autosufficienti e  possibilmente a produzione positiva di energia e capace di  restituire ad architetture di scarsa qualità una nuova vita, un  nuovo pregio, una nuova dignità.

Il sistema è costituito da un telaio perimetrale continuo, che  come una pelle strutturale avvolge l’edificio, il quale si  comporta come un contrafforte.

La forma a contrafforte porta ad un aumento della superficie  utile esterna, con il fine di garantire un miglioramento della  vivibilità delle abitazioni. Lo sviluppo del telaio permette di  ottenere un sistema architettonico capace di ospitare  innumerevoli implementazioni legate all’efficientemento  energetico: dai sistemi di schermatura passivi di diversi  materiali e tecnologie, a quelli attivi, solare termico e  fotovoltaico, all’implementazione del verde in facciata.

Il passaggio dei fasci degli impianti del sistema di energia  lungo le tre dimensioni dello spazio, ci ha indirizzati nella  scelta della forma degli elementi componenti il sistema. Gli  elementi strutturali, travi e pilastri, hanno sezione a croce  cava e sono composti da quattro profili ad “L” ad ali uguali; è  nel vuoto creato dai profili che avviene il passaggio della rete  degli impianti.

L’acciaio consente di assolvere al problema statico tramite  elementi di dimensioni ridotte, la forma della sezione a croce  cava consente di assottigliare l’impatto visivo del reticolo  strutturale.

Un aspetto importante è legato al mondo della produzione  industriale del ferro, ogni elemento utilizzato nel telaio nel  nostro prototipo proviene dal mercato dei semilavorati in  ferro, con una conseguente economia della produzione, in  quanto non sono previsti pezzi speciali. A ridurre  ulteriormente i costi di lavorazione è la mancanza di  saldature, ogni elemento del reticolo prevede le sole  operazioni di taglio e foro. È facile immaginare come le  operazioni di montaggio della struttura richiederanno la sola  imbullonatura degli elementi contrapposti.

La struttura descritta permette l’utilizzo  di diverse soluzioni tecnologiche in  facciata. La scelta progettuale deve  tenere conto di molteplici fattori e  variabili:

•la posizione geografica del contesto  in cui si opera
•l’esposizione solare dell’edificio
•la committenza.
 

Progettare un intervento unitario in un  edificio residenziale condominiale di  proprietà pubblica è ben diverso da un  intervento con più soggetti privati o su  una porzione di essa. Infatti la ricerca di  soluzioni progettuali “open source”  costituisce oggi un ambito di ricerca  interessante nel campo dell’architettura.  Per questo il nostro prototipo risulta  integrabile, interagibile e interattivo.

Al fine di evitare che una progettazione  partecipata possa sfociare in una  progettazione caotica abbiamo codificato  una grammatica possibile di soluzioni  architettoniche che permetta di effettuare  una scelta all’interno di un campo di  principi e significati architettonici  condivisi: una serie di possibili soluzioni  in facciata che creano possibili gerarchie  e utilizzano diversi materiali (legno,  rame, cotto, pietra…) e tecnologie  (schermature, pannelli fotovoltaici e  solari, verde di facciata).

L’abaco proposto, frutto di ricerche  tecnologiche già esistenti compatibili con  il nostro prototipo, non vuole certo  chiudere un campo di ricerca che rimane  anzi aperto e può arricchirsi di numerose  altre possibili soluzioni.