Il punto sul solare

Rivista svizzera di architettura, ingegneria e urbanistica

Schweizerische Zeitschrift für Architektur, Ingenieurwesen und Stadtplanung

3 2024 | 10 giugno Il punto sul solare

Der Standpunkt zur Solarenergie

TESTI TEXTE

Domenico Altieri, Mohamed Boutaleb, Alberto Follo, Tönu Mauring

Christophe Ballif, Umang Desai, Antonin Faes

Francesca Belloni

Pierluigi Bonomo, Francesco Frontini, Andrea Roscetti

· Elena Poma

Arno Schlüter

Abel Tablada, Vesna Kosori´c COMPLEMENTI ZUGABE

Francesco Frontini intervista

Mauro Caccivio, Fabio Parolini e Alessandra Scognamiglio

PROGETTI PROJEKTE

Bearth & Deplazes

· Sabrina Binda, Nicola Truaisch

· Boltshauser Architekten

Flaviano Capriotti Architetti

Comamala Ismail

Felippi Wyssen Architekten

Bob Gysin Partner BGP Architekten

Jessenvollenweider Architektur

Salathé Architekten

· Studio Mario Campi, Studio Rosario Galgano

Studio di Progettazione Martinelli e Rossi

SPPA Architekten

Strut Architekten

Nadia Vontobel Architekten

A tu per tu con Susanne Zenker, nuova presidente SIA

2 EXPROMO a cura di Federica Botta

7 PARALLELI a cura di Gabriele Neri

8 ESPAZIUM a cura di Andrea Nardi

Il punto sul solare

Der Standpunkt zur Solarenergie a cura di Francesco Frontini e Andrea Roscetti

9 EDITORIALE L’ENERGIA SOLARE SALVERÀ L’ HOMO SAPIENS?

Mercedes Daguerre

11 UNO STRUMENTO INDISPENSABILE PER LA SVOLTA ENERGETICA

Francesco Frontini, Andrea Roscetti

13 IL FOTOVOLTAICO COME MATERIALE DA COSTRUZIONE: SFIDE E OPPORTUNITÀ

Francesco Frontini, Pierluigi Bonomo

16 SVILUPPI TECNOLOGICI PER L’ARCHITETTURA SOLARE

Christophe Ballif, Antonin Faes, Umang Desai

20 FOTOVOLTAICO INTEGRATO: QUALITÀ E SICUREZZA

Intervista a Mauro Caccivio e Fabio Parolini a cura di Francesco Frontini

24 IL FOTOVOLTAICO IN AREE URBANE E AGRICOLE

Intervista ad Alessandra Scognamiglio a cura di Francesco Frontini

28 RIFLESSIONI SOLARI: L’ENERGIA DEL SOLE NEL PROGETTO D’ARCHITETTURA

Elena Poma

32 BIVACCO PIANO DELLA PARETE, VIA ALTA CRIO

Sabrina Binda, Nicola Truaisch

34 AMPLIAMENTO FRANKLIN UNIVERSITY, LUGANO

Flaviano Capriotti Architetti

36 CENTRO POLIS, PREGASSONA

Studio Mario Campi, Studio Rosario Galgano

38 LO SCUDO DI STABIO

Studio di Progettazione Martinelli e Rossi

40 SCUOLA DELL’INFANZIA WUNDERNASA, RIED-BRIG

Comamala Ismail

42 RISANAMENTO EDIFICIO ABITATIVO, BASILEA

Salathé Architekten

44 SPOGLIATOIO SCHORENMATTE, BASILEA

Felippi Wyssen Architekten

46 UFFICIO PER L’AMBIENTE E L’ENERGIA UAE, BASILEA

Jessenvollenweider Architektur

48 COMPLESSO RESIDENZIALE FEHLMANN, WINTERTHUR

Bob Gysin Partner BGP Architekten

50 STABILIMENTO KELLER DIAMANT, WINTERTHUR

Strut Architekten

52 RISANAMENTO ENERGETICO SEDE SUVA, ZURIGO SPPA Architekten

54 UFFICI E DATA CENTER WASSERWERKE ZUGO

Boltshauser Architekten

56 EDIFICIO RESIDENZIALE SOL’CH, POSCHIAVO

Nadia Vontobel Architekten

58 CANTINA OBRECHT, JENINS

Bearth & Deplazes

Testo di Francesca Belloni

66 ADAPTIVE SOLAR FAÇADE

Arno Schlüter

68 PRODUCTIVE FAÇADE SYSTEMS

Abel Tablada, Vesna Kosori´c

71 STIMARE IL POTENZIALE SOLARE IN FACCIATA

Domenico Altieri, Mohamed Boutaleb, Alberto Follo, Tönu Mauring

74 EXFABRICA a cura di Stefano Milan

77 COMUNICATI SIA a cura di Sophie Depondt

79 CONCORSI a cura di Pablo Valsangiacomo

82 PROGETTI TI a cura di Stefano Milan

86 ARCHIVI ARCHITETTI TICINESI a cura di Raffaella Macaluso

87 LIBRI a cura di Mercedes Daguerre

In copertina: Spaccato assonometrico di dettaglio, Jessenvollenweider Architektur, Ufficio per l’ambiente e l’energia UAE di Basilea. Fonte Solarchitecture / BUK ETHZ

expromo

43_ENERGIE ALTERNATIVE

solarcontainer.one

Solarcontainer è un sistema fotovoltaico mobile realizzato per rispondere alla necessità di disporre di fonti di energia rinnovabile in modo flessibile ed efficiente. Il sistema è utilizzato come fonte principale o supporto per la produzione di energia in aree agricole, cantieri, durante eventi o in situazioni di emergenza. La sua capacità di generazione, fino a 140 kWp, è garantita da 240 moduli fotovoltaici, che coprono una lunghezza di 120 m per 6 m di larghezza (720 mq). Solarcontainer è facilmente trasportabile tramite navi cargo, treni e camion, grazie al design compatto che consente di ripiegare i pannelli all’interno di un telaio delle dimensioni standard di un container.

L’architettura, come riflesso della società, ha da sempre il compito di interpretare e dare forma alle necessità umane. In un’epoca segnata dalla crisi climatica e dall’urgenza di un rinnovamento energetico, l’architettura emerge come protagonista. La mostra “Transform! Designing the Future of Energy”, in corso al Vitra Design Museum fino al 1° settembre 2024, incarna una testimonianza vivida e provocatoria di questa metamorfosi. L’esposizione si pone come un catalizzatore di idee e soluzioni innovative nel campo delle energie rinnovabili. Attraverso una serie di progetti esemplari, dai prodotti di uso quotidiano alle visioni urbane del futuro, la mostra esplora il ruolo cruciale del design nell’evoluzione del settore energetico, mettendo in luce come, per mezzo di creatività e innovazione, sia possibile ridisegnare il nostro rapporto con l’energia, rendendolo più sostenibile e armonioso con l’ambiente. “Transform!” è un manifesto che chiama all’azione tutti noi, invitandoci a considerare il design e l’architettura come uno strumento per il benessere della società e la salvaguardia del pianeta. È un appello a riflettere sul ruolo di ciascuno in questa trasformazione e a prendere parte attiva nel disegnare un domani più vivibile.

SUPPORTO ALLA PROGETTAZIONE E REALIZZAZIONE DI ARCHITETTURE SOLARI sunappeal.ch

Sun Appeal offre servizi di consulenza a progettisti, promotori immobiliari e altri attori coinvolti nel processo di costruzione, fornendo studi di fattibilità, strategie solari, selezione di fornitori qualificati e assistenza nell’implementazione.

L’obiettivo di Sun Appeal è favorire l’integrazione del fotovoltaico negli edifici (BIPV), dalle fasi preliminari alla realizzazione, attraverso la creazione e il consolidamento di partnership strategiche che supportano la filiera del BIPV con eventi di networking e workshop. La missione di Sun Appeal consiste nel promuovere l’uso dell’energia solare come elemento architettonico, trasformando il rapporto tra il sole e gli edifici. Il punto di forza del modello di servizio proposto consiste nel riconnettere architettura, efficienza energetica e fattibilità tecnico-economica.

SISTEMI DI PROTEZIONE SOLARE E CONTRO LE INTEMPERIE CERTIFICATI MINERGIE

storen.ch

Le protezioni solari Schenker Storen soddisfano i requisiti Minergie in materia di isolamento termico, regolazione dell’illuminazione naturale, protezione antiabbagliamento e oscuramento, e favoriscono un contributo per la costruzione di facciate sostenibili ed energeticamente efficienti.

Per rispettare lo standard Minergie, tutte le lamelle a pacco vengono montate esternamente rispetto all’isolamento termico e sono caratterizzate da una stabilità al vento di almeno 60 km/h per una larghezza massima di 2,5 metri. Sono completamente motorizzate e soddisfano i requisiti Minergie in materia di potenza d’azionamento nonché di vita utile meccanica – 10’000 cicli per i movimenti su/giù e di 20’000 cicli per le inversioni –. Il grado di riflessione del calore solare corrisponde al 90%.

Horizon è un tetto pieghevole fotovoltaico sviluppato per impianti di depurazione, parcheggi o aree logistiche con lo scopo di non occupare permanentemente suolo e spazio e produrre energia.

La leggera tecnologia a fune consente ampia flessibilità e libertà di movimento per le principali funzioni svolte al di sotto della struttura: le ampie campate arrivano fino a 34 metri di lunghezza mentre in altezza non vi sono limitazioni al di sotto dei 5 metri dal suolo. I componenti mobili sono realizzati in acciaio inox o in plastica speciale, mentre la struttura portante è in acciaio zincato. I moduli fotovoltaici, privi di vetro, risultano notevolmente più leggeri dei convenzionali pur mantenendo le medesime prestazioni. Questo consente una riduzione fino al 50% dell’uso di materiali rispetto a sistemi fissi analoghi. Inoltre, grazie a un algoritmo meteorologico integrato, Horizon si ritrae automaticamente all’interno dell’unità di stoccaggio protettiva in caso di temporali, grandine o nevicate. Il sistema è modulare e può essere progettato su misura in base alle necessità con una superficie non inferiore a 1500 mq o una potenza minima di 200 kWp.

Solatube è un sistema di illuminazione diurna che cattura i raggi solari, grazie a una cupola ottica installata sul tetto, e trasmette uniformemente la luce all’interno degli ambienti attraverso un tubo riflettente.

Il prodotto permette di godere dei benefici della luce solare e ridurre il consumo di energia evitando la trasmissione del calore e l’abbagliamento. Il sistema è facile da installare – in quanto permette di arginare facilmente gli ostacoli e di evitare modifiche strutturali – ed è estensibile fino a 15 metri senza perdita significativa di luminosità. Una versatile gamma di soluzioni di illuminazione sono a disposizione per rispondere alle differenti esigenze di utilizzo – privato e professionale – , applicazione – per utilizzo singolo o in gruppi di elementi con soffitti fino a 9 metri – e apporto luminoso.

POZZI DI LUCE NATURALE solatube.ch

Le pompe di calore aria-acqua Gospa, prodotte in Svizzera, presentano un design estremamente compatto e la possibilità di installazione in pozzi luce, garantendo un funzionamento a bassa rumorosità.

Il design compatto e innovativo consente un’installazione facile e flessibile anche in spazi ristretti. La possibilità di installare l’unità esterna in pozzi luce garantisce una soluzione invisibile e molto silenziosa – dim. unità esterna 743 × 532 × 537 mm, larghezza min. pozzo 1600 mm –. Le pompe di calore Gospa sono progettate appositamente per le case monofamiliari e sono adatte a diverse tipologie di distribuzione del calore – serpentine a pavimento e radiatori – nonché al riscaldamento dell’acqua calda sanitaria fino a 65°C. Sono adatte sia per le nuove costruzioni che per i progetti di ristrutturazione. Grazie al sistema split con unità esterna e interna separate, l’installazione avviene in maniera semplice e poco dispendiosa con minimi interventi di carotaggio e senza richiedere particolari opere murarie.

SISTEMI A LEVITAZIONE MAGNETICA PER SERRAMENTI MINIMALI ironlev.com

La tecnologia a levitazione magnetica IronLev permette l’agile movimentazione di porte scorrevoli pesanti e di grandi dimensioni, in un ambiente privo di attrito e di elettricità.

La sospensione magnetica è ottenuta mediante l’accoppiamento tra un letto di pattini magnetici – all’interno del quale è confinato il campo magnetico – e un binario di scorrimento in ferro. L’utilizzo di magneti permanenti garantisce un sostentamento del peso senza alcun apporto di energia. La levitazione elimina ogni attrito di scorrimento – forza di spinta di 2 kg per un serramento da 600 kg, testato con ante fino a 1500 kg – e riduce al minimo l’usura dei componenti. La composizione dei pattini permette di modulare il numero degli stessi in funzione del peso che viene distribuito in maniera uniforme rendendo possibile la realizzazione di ampie aperture con profili minimali – realizzabili in PVC, legno e alluminio – . Il sistema è disponibile nella configurazione a rotaia singola per profili compatti, a rotaia doppia per carichi più elevati oppure incassato per una soglia a filo pavimento. espazium.ch/it/lavoro

RIUTILIZZABILE IN SVIZZERA rigips.ch

Grazie alla sua riutilizzabilità, il nuovo sistema di pareti brevettato Rigips JUUNOO rappresenta una soluzione sostenibile ed ecologica per la costruzione e la ristrutturazione di edifici.

Il prodotto può essere utilizzato fino a sei volte, in combinazione con Rigips Habito, e fino a 20 volte con i pannelli corrispondenti. A fine vita le componenti vengono ritrattate o inserite nuovamente nel ciclo di riciclaggio. Rigips JUUNOO offre un metodo di costruzione ecologico, ma anche un elevato grado di flessibilità: attraverso il fissaggio con appositi nastri le pareti possono essere ancorate al pavimento, alle pareti e al soffitto senza perforazioni, facilitando e velocizzando il montaggio e il successivo processo di smontaggio e ricostruzione. Grazie alla funzione telescopica la struttura si adatta all’altezza desiderata – h disponibili 1200, 2800, 3500 e 5500 mm –. La riutilizzabilità riduce al minimo l’impatto ambientale e conserva le risorse. I prodotti non emettono VOC e garantiscono quindi un clima interno salubre. Il sistema consente inoltre numerose opzioni di rivestimento per adattarsi alle future esigenze.

Il sistema Quooker consiste in un rubinetto elettronico collegato a un piccolo serbatoio, che eroga istantaneamente acqua calda, bollente, fredda, fresca e frizzante.

Particolarmente attenta alla tematica della sostenibilità e del risparmio idrico ed energetico, l’azienda si impegna costantemente a ottimizzare il prodotto avvalendosi di energia rinnovabile per la produzione e di materiale riciclato per gli imballaggi. Anche il rubinetto Quooker si presenta come un prodotto sostenibile: permette il risparmio di plastica, di acqua – grazie all’eliminazione dei tempi di attesa della temperatura desiderata e alla riduzione della quantità d’acqua utilizzata – e di energia – attraverso l’efficiente sistema di isolamento sotto pressione che mantiene costante la temperatura dell’acqua a 108°C nel serbatoio con un consumo energetico di 10W –. Per l’erogazione di acqua fresca e frizzante Quooker ha sviluppato il sistema CUBE, composto da un filtro opzionale a fibra cava e un filtro ai carboni attivi, che purificano l’acqua da batteri e germi. La bombola di CO₂ collegata al CUBE ergona fino a 60 litri di acqua frizzante. Il prodotto è disponibile in diverse linee e finiture ed è personalizzabile con numerosi optional.

Cultura del progetto in chiave multimediale, vogliamo parlarne?

Aspettiamo la tua candidatura.

IL RUBINETTO CHE FA TUTTO quooker.ch

Un’ottima

Remo Vandoni

Consulente tecnico di vendita

Flumrocchista dal 2009

espazium.ch

Direttore/ Direttrice del riconoscimento delle qualifiche professionali

La Fondazione del Registro svizzero dei professionisti dell‘ingegneria, dell‘architettura e dell‘ambiente (REG) cerca una persona con esperienza nei settori del riconoscimento delle qualifiche professionali, di formazione accademica e professionale per ricoprire il ruolo di Direttore.

Per più informazioni: www.reg.ch

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Andrea Gadient

Segreteria del CdA e della direzione Flumrocchista dal 2008

DALLA FORZA DELL‘ACQUA, LA FORZA ISOLANTE.

SEMPLICI DAVVERO.

flumroc.ch/forzaidraulica

AIM Smart Community

I proprietari e gli amministratori di immobili da reddito, dotati di un impianto fotovoltaico, hanno ora a disposizione un nuovo servizio personalizzato per amministrare il raggruppamento di consumo proprio (RCP) Le AIM erogano questo servi-

zio che permette di misurare e definire i consumi fotovoltaici e i consumi della rete elettrica per ogni unità abitativa, allestire ed emettere i rendiconti periodici di fatturazione e di accedere a una piattaforma online con i dati di consumo in tempo reale.

Modelli contrattuali, supporto nella definizione delle condizioni di fornitura e attivazione del sistema di fatturazione

Elaborazione periodica dei dati di consumo e trasmissione conteggi

Noleggio di contatori omologati con lettura periodica dei consumi

Manutenzione dei contatori e taratura quinquennale

via Municipio 13

6850 Mendrisio

Servizio clienti

T 058 688 38 00

lunedì–venerdì 08:30–11:30 14:00–17:00

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Alvar Aalto sullo skate

Gabriele Neri

1 La piscina di Villa Mairea, progettata da Alvar Aalto nel 1938-39. Fonte Aalto2 Museum

Un parallelo non scontato e perciò piuttosto stimolante ci è fornito in questi mesi da una serie di mostre dedicate ad Alvar Aalto, presso l’Aalto2 Museum Centre di Jyväskylä, in Finlandia, rinnovato l’anno scorso. Più precisamente, si tratta dell’inaspettata – e di certo involontaria – influenza che il grande architetto avrebbe avuto sul mondo… dello skateboard!

Com’è stato possibile questo incontro? Pare che la piscina da lui disegnata nel 1938 per Villa Mairea a Noormarkku, una delle dimore più celebri del Novecento, abbia contribuito in maniera sostanziale allo sviluppo di quella straordinaria «sottocultura» urbana, innanzitutto dall’altra parte dell’oceano. Molti ricorderanno la forma della piscina: sinuosa e libera, simile a un rene o a un fagiolo, ricalca le geometrie organiche usate da Aalto in contrapposizione (o meglio, in rapporto) all’ortogonalità del razionalismo coevo.

Il tramite tra la casa di Noormarkku e gli Stati Uniti è Thomas Church (19021978), bravo landscape architect americano, che nel 1937 aveva visitato alcuni edifici di Aalto in Finlandia, da lui stesso accompagnato. Qualche anno più tardi, intorno al 1948, Church ripropose una simile silhouette per la piscina della casa di Jean e Dewey Donnell a Sonoma, in Cali-

fornia. Il progetto ebbe successo, fu pubblicato dalla stampa e copiato abbondantemente in molti aspetti, tra cui appunto la forma della vasca, che divenne così un segno ricorrente del paesaggio suburbano californiano.

Colme d’acqua, le piscine servono però ben poco agli skaters. Ma nel 1975 la grave siccità che colpì la regione obbligò a risparmiare acqua, cominciando dalle voluminose vasche. Rispetto a quelle tradizionali, con perimetro squadrato e bordi diritti, le piscine à la Aalto ora svuotate sembrarono perfette per i virtuosi della tavola, con pareti ondulate da percorrere e saltare, come onde oceaniche congelate. Com’è noto, l’idea di mettere delle rotelle sotto a tavole di legno per correre in città venne in mente – tra gli anni Cinquanta e Sessanta – nei giorni di calma piatta, per poter surfare anche sulla terra ferma. Da allora, si moltiplicarono skate parks con geometrie simili (o assimilabili) alla creazione di Aalto, mentre il culto dello skateboard prosperava sempre più. Questo curioso parallelo, evidenziato anni fa da alcuni ricercatori, era già stato messo in mostra a Roma nello scorso inverno, nell’esposizione dedicata ad Aino, Aalvar e Elissa Aalto al MAXXI (curata da Space Caviar), che si apriva infatti con

2 Foto di Aarto Saari, dalla mostra Concrete Currents – Arto Saari, Aalto2 Museum Centre di Jyväskylä, Aika 18.05. 2024-27.10.2024. Fonte Aalto2 Museum 1 2

una riproduzione tridimensionale di quella vasca. Ora, nel museo di Jyväskylä, tale prospettiva si amplia in vari modi. In una prima esposizione (From the Surf to the Sidewalk - When Skateboarding Culture and Architecture Meet), a cura di Juho Haavisto, si parte dalla piscina ma si continua esplorando il panorama urbano come supporto utile alle acrobazie, tra architettura, grafica, moda e musica. La seconda esposizione (Lizzie Armanto: Colors) offre il punto di vista di Armanto, una skateboarder professionista, sull’opera di Aalto e non solo; la terza (Concrete Currents, a cura di Ilja Koivisto) raccoglie invece gli scatti di Arto Saari, Skater of the year nel 2001, surfista, ma anche fotografo capace di rappresentare gli scenari, gli attori e le atmosfere di questo sport. Infine, la mostra The Capital – Samples of Jyväskylä Rap si concentra sullo sviluppo del rap e della cultura hip hop in Finlandia.

Di certo Aalto, che era un provetto sciatore, sarebbe felice di tutto ciò: come pratica di riappropriazione urbana derivata dall’esperienza di cavalcare le onde dell’oceano, lo skateboarding sembra conciliare la durezza del mondo costruito con la fluidità delle traiettorie permesse dalla tavola. In altre parole, un particolare incontro tra architettura e natura.

Prix SIA Un chiaro vincitore

di Joël Amstutz

Il progetto di riconversione di un ex magazzino di vini a Basilea vince la prima edizione del Prix SIA. Il team guidato dallo studio Esch Sintzel Architekten si è aggiudicato anche il premio del pubblico.

La giuria composta da otto membri ha selezionato nove progetti su 169, esaminandoli in dettaglio sulla base del «Sistema di qualità per la cultura edilizia di Davos». Nella fase finale, un progetto si è distinto: la riconversione «Wohnen im ehemaligen Weinlager» a Basilea, dello studio Esch Sintzel Architekten, convincendo in tutti gli otto criteri di valutazione e vincendo il Prix SIA. Il pubblico ha condi-

viso l’opinione della giuria, votando per due mesi i loro cinque progetti preferiti. La maggior parte dei voti è andata proprio al progetto di Esch Sintzel. I vincitori hanno ritirato il trofeo - una striscia di Möbius in acciaio verniciato a polvere, creata dal designer Oliver Kamm - durante la cerimonia di premiazione a Winterthur, davanti a circa 300 persone. Il Prix SIA premia i progetti che contribuiscono esemplarmente ad elevare la cultura della costruzione in ogni suo ambito. «La progettazione dei nostri spazi abitativi riguarda tutti noi. I progettisti hanno quindi un ruolo importante nella nostra società», ha sottolineato il copresidente ad interim della SIA Urs Rieder dopo la cerimonia.

Solar Design for Public Co-working Spaces

SUPSI e il progetto europeo MC2.0 (Mass-Customization for Integrated BIPV) presentano il concorso «Solar Design for Public Co-working Spaces».

L’obiettivo del concorso è evidenziare l’interazione tra l’energia solare e gli edi fici, promuovendo la creazione di archi

CONTEST

& prize

tetture solari multifunzionali che ridefiniscano l’uso dell’energia solare come materiale di costruzione e di design.

I partecipanti al concorso dovranno progettare uno spazio di co-working temporaneo, integrando un modulo fotovoltaico flessibile e leggero in uno o più elementi costruttivi come, ad esempio, facciate, coperture, sistemi esterni e di arredo urbano. per ulteriori informazioni: https://www.espazium.ch/it/ attualita/contest-solar-design/

Nel prossimo numero di Archi del 5 agosto 2024

«Heinz Isler e la sua eredità nella progettazione contemporanea»

Dello stesso editore:

TEC21 11/2024

31 maggio 2024

Von Sanierung bis Superstruktur

Foundation Award 2024

– «Was Architektur sein kann» –zwei Jurymitglieder im Gespräch

– Herausragende junge Büros –die nominierten Projekte espazium.ch/de

TRACÉS 6/2024

7 giugno 2024

Eaux anthropiques

– Réemployer l’infrastructure industrielle d’une ancienne brasserie

– Philippe Koller: «Les STEP: épurer, mais pas seulement»

– Conception et construction de la station

GeniLac aux Vernets

– Diversité biologique sur et sous l’eau espazium.ch/fr

L’energia solare salverà l’homosapiens?

Mercedes Daguerre

Copernicus, servizio europeo di monitoraggio climatico satellitare, informa che lo scorso aprile si è stabilito un nuovo primato di riscaldamento globale con un’anomalia rappresentata dall’aumento di 1,58 °C della temperatura media del pianeta rispetto all’era preindustriale. La climatologia avverte inoltre che la destabilizzazione di un sistema complesso come quello di Gaia ha un’inerzia tale che superati i 2 °C – stipulati dall’Accordo di Parigi – la situazione andrebbe fuori controllo scatenando un caos climatico irreversibile. Resta dunque poco tempo per attuare le misure indispensabili a evitare lo scenario peggiore, quello di un clima ostile inarrestabile che sta già penalizzando il nostro territorio e che colpirà innanzitutto le generazioni future.

Ormai è un dato incontrovertibile condiviso dall’intera comunità scientifica: l’abbandono dei combustibili fossili e la riconversione verso le energie rinnovabili è una necessità impellente per riuscire a ridurre le emissioni di CO2 che contribuiscono al riscaldamento globale. La diagnosi che gli scienziati hanno elaborato nell’ultimo mezzo secolo attraverso esaustivi monitoraggi ha permesso l’individuazione dei limiti planetari che creano le condizioni di possibilità per l’esistenza della nostra specie. Lo sfasamento tra queste conoscenze e ciò che la politica e l’opinione pubblica recepiscono è allarmante. Gli obiettivi per la transizione ecologica faticosamente definiti attraverso un travagliato percorso di negoziazioni (dalla conferenza di Stoccolma del 1972 alla COP28 svoltasi nel 2023 a Dubai) sono solo l’inizio di un processo che occorre implementare con incisività. Se si prende atto delle difficoltà incontrate per l’applicazione del Green Deal europeo, osteggiato dagli stati membri sempre più restii a prescrizioni che potrebbero intralciare «interessi nazionali», la giustizia climatica sembra un traguardo irraggiungibile. Sebbene l’ONU abbia classificato il cambiamento climatico come «criticità prioritaria dell’agenda mondiale», la più grande emergenza per il futuro dell’umanità è ignorata da una cecità collettiva paradossalmente priva di quell’istinto di autoconservazione che ha consentito la storia evolutiva dell’homo sapiens. Tuttavia, vale la pena osservare che, nonostante il dilagare del negazionismo delle grandi multinazionali dei fossili, la disinformazione, la criminalizzazione e l’accanimento mediatico contro gli inascoltati giovani attivisti del movimento climatico, emerge gradualmente un’alleanza transgenerazionale di cittadini consapevoli che nell’impegno quotidiano e ai più diversi livelli cercano soluzioni plausibili. L’inedita sentenza della CEDU che recentemente ha dato ragione all’associazione svizzera «Anziane per il clima» riconoscendo la protezione climatica tra i diritti umani, potrebbe ritenersi un segnale significativo.

Com’è noto, l’edilizia rappresenta più di un terzo delle emissioni globali quindi le discipline che riguardano la Baukultur sono chiamate ad affrontare con urgenza queste problematiche. I professionisti devono attrezzarsi per essere all’altezza del compito: occorrono strategie di pianificazione urbana e territoriale attente alle risorse naturali e alla gestione del consumo energetico, in grado di determinare modi di vivere sostenibili e di intervenire qualitativamente sul patrimonio abitativo e infrastrutturale. Il fotovoltaico è infatti una delle risposte per arrivare all’obiettivo zero emissioni nette fissato dalla Confederazione entro il 2050, ma per riuscirci il suo impiego dovrebbe diventare capillare. La Svizzera è in ritardo rispetto all’UE per quanto riguarda le energie rinnovabili che nel 2023 hanno generato solo il 7% del consumo di elettricità. Il potenziale del solare è ampiamente riconosciuto e attualmente è la fonte di energia più economica: perché allora non è ancora abbastanza diffuso? Come intervenire in modo efficace nella sua implementazione? A che punto si trova il dibattito sull’integrazione del sistema BIPV negli edifici? Quali le innovazioni più significative? Quali resistenze si manifestano nel rapporto multidisciplinare tra le diverse figure coinvolte nella sua produzione?

Interrogativi indagati nei contributi delle prossime pagine, basati su risultati acquisiti nell’ambito di esperienze di ricerche elvetiche e internazionali. Con le tecnologie solari coperture e facciate diventano elementi attivi, producono energia in loco grazie a criteri d’integrazione nell’involucro edilizio: è questo uno dei quesiti essenziali – anche nella formazione di nuovi specialisti – per valutare in che modo il processo progettuale possa assimilare le specifiche esigenze tecnico-ambientali nelle sue dinamiche interne, compositive ed espressive. Se il futuro dipende dalle scelte del presente, pure l’auspicabile sviluppo del solare farà la sua parte e forse l’esortazione lanciata da Bruno Latour nel 2015 potrebbe incentivare l’ottimismo della volontà: «sapere e non agire equivale a non sapere».

«[…] continuare a vivere sulla base delle nostre riserve energetiche, bruciando combustibili fossili che si sono accumulati grazie al Sole in miliardi di anni, oppure sulla base del nostro capitale, bruciando gli atomi della Terra, è letalmente ignorante e totalmente irresponsabile verso le generazioni future […]. Se non comprendiamo e non ci rendiamo conto delle abilità potenziali che possediamo e che ci permettono di supportare l’intera vita per sempre, finiremo in una bancarotta cosmica»

Richard Buckminster Fuller, 1969

Wird die Solarenergie den Homosapiensretten?

Mercedes Daguerre

«[...] Wenn wir nur von unserem energetischen Sparkonto leben, indem wir die fossilen Brennstoffe verfeuern, in denen die Sonnenenergie von Milliarden Jahren gespeichert ist, oder indem wir von unserem Kapital leben und die Atome unserer Erde verfeuern, dann zeugt das von todbringender Ignoranz, und es ist in höchstem Masse unverantwortlich gegenüber kommenden Generationen und ihrer Zukunft. […] Wenn wir unsere potentielle Fähigkeit zur fortwährenden Erhaltung allen Lebens nicht umfassend begreifen und Gebrauch von ihr machen, sind wir kosmisch bankrott.»

Richard

Buckminster Fuller, 1969

Copernicus, das europäische Erdbeobachtungsprogramm, vermeldet für den vergangenen April einen neuen globalen Temperaturrekord mit einem Anstieg von 1,58 Grad Celsius der Durchschnittstemperatur des Planeten im Vergleich zur vorindustriellen Zeit. Die Klimatologie warnt davor, dass die Destabilisierung eines derart komplexen und trägen Systems wie das Gaia-System bei Überschreiten der im Pariser Abkommen festgelegten 2 Grad Celsius ausser Kontrolle gerät und ein unumkehrbares Klimachaos auslöst. Es bleibt also nur noch wenig Zeit, um die erforderlichen Massnahmen zu ergreifen, um das schlimmste Szenario zu vermeiden, nämlich ein immer feindlicheres Klima, das schon jetzt unsere Lebenswelt bedroht, vor allem aber die zukünftigen Generationen treffen wird.

Mittlerweile ist sich die gesamte Fachwelt einig: Der Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen und die Umrüstung auf erneuerbare Energien ist unumgänglich, um die CO2 -Emissionen, die zur globalen Erwärmung beitragen, zu reduzieren. Die Diagnose, zu der die Wissenschaftler im Laufe des letzten halben Jahrhunderts durch umfassende Messungen und Untersuchungen gelangt sind, hat es ermöglicht, die Belastungsgrenzen unseres Planeten zu ermitteln, die die Bedingungen für das Überleben unserer Spezies schaffen. Die Diskrepanz zwischen diesem Sachverhalt und dem, was Politiker und Öffentlichkeit zur Kenntnis nehmen, ist alarmierend. Die Ziele für den ökologischen Wandel, die in einem langwierigen Verhandlungsmarathon (von der Stockholmer Konferenz 1972 bis zur COP28 in Dubai 2023) mühsam definiert wurden, sind nur der Anfang eines Prozesses, der mit Entschiedenheit umgesetzt werden muss.

Angesichts der Schwierigkeiten, den europäischen Green Deal zu realisieren, der von den Mitgliedsstaaten, die sich zunehmend gegen Vorschriften sträuben, die angeblich «nationale Interessen» beeinträchtigen, topediert wird, scheint Klimagerechtigkeit ein zunehmend unerreichbares Ziel. Obwohl die UNO den Klimawandel als «höchste Priorität auf der Weltagenda» eingestuft hat, wird die grösste Bedrohung für die Zukunft der Menschheit kollektiv ignoriert, während paradoxerweise der Selbsterhaltungstrieb zu fehlen scheint, der die Evolutionsgeschichte des Homo sapiens bestimmt hat. Bemerkenswert ist jedoch, dass sich trotz des massiven Leugnens der grossen fossilen Energiekonzerne, der Desinformation, Kriminalisierung und Medienhetze gegen die ungehörten jungen Aktivisten der Klimabewegung allmählich eine generationenübergreifende Allianz bewusster Bürger*innen herausbildet, die in ihrem täglichen Engagement und auf unterschiedlichsten Ebenen nach plausiblen Lösungen suchen. Das beispiellose Urteil des Europäischen Gerichtshofs für Menschenrechte (EGMR),

das kürzlich dem Schweizer Verein KlimaSeniorinnen Recht gab, indem es den Klimaschutz als Menschenrecht anerkannte, kann als ein wichtiges Signal gewertet werden.

Bekanntlich ist das Baugewerbe für mehr als ein Drittel der weltweiten Emissionen verantwortlich, sodass die Fachbereiche der Baukultur dringend dazu angehalten sind, sich mit diesen Fragen zu befassen. Die Fachleute müssen sich rüsten, um dieser Aufgabe gewachsen zu sein: Sie brauchen Strategien für eine Stadt- und Raumplanung, die auf die natürlichen Ressourcen und das Management des Energieverbrauchs achtet, und die in der Lage sind, nachhaltige Lebensformen zu schaffen sowie den Wohnungsbaubestand und die bestehende Infrastruktur qualitätvoll weiterzuentwickeln. Die Photovoltaik ist eine der Antworten, um das Netto-Null-Ziel des Bundesrats bis 2050 zu erreichen. Dazu müsste ihre Nutzung aber flächendeckend werden. Was erneuerbare Energien betrifft hinkt die Schweiz der EU hinterher und konnte im Jahr 2023 lediglich sieben Prozent ihres Stromverbrauchs auf diese Weise decken. Das Potenzial der Solarenergie ist weithin anerkannt und sie ist derzeit die billigste Energiequelle: Warum ist sie dann noch nicht weit genug verbreitet? Wie kann sie wirksam eingesetzt werden? Wo steht die Debatte über die gebäudeintegrierte Photovoltaik (Building-integrated Photovoltaics BiPV)? Welches sind die wichtigsten Innovationen? Welche Widerstände gibt es in der fachübergreifenden Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen an der BiPV beteiligten Akteuren? Die Beiträge auf den folgenden Seiten gehen diesen Fragen nach und stützen sich dabei auf Erkenntnisse aus der schweizerischen und internationalen Forschung. Dächer und Fassaden werden mithilfe von Solartechnologie zu aktiven Bauteilen, die in der Gebäudehülle vor Ort Energie erzeugen. Eine der wesentlichen Herausforderungen - auch bei der Ausbildung neuer Fachleute - liegt in der Frage, wie spezifische technisch-ökologische Anforderungen fester Bestandteil des kreativen kompositorischen und gestalterischen Entwurfsprozesses werden können. Wenn die Zukunft von den Entscheidungen der Gegenwart abhängt, wird auch die angestrebte Entwicklung der Solarenergie eine Rolle spielen. Vielleicht könnte die von Bruno Latour im Jahr 2015 formulierte Ermahnung einen Optimismus des Willens fördern: «Zu wissen und nicht zu handeln, heisst, nicht wissen».

Uno strumento

indispensabile per la svolta energetica

Francesco Frontini*, Andrea Roscetti

* Prof. responsabile Settore sistema edificio ISAAC SUPSI

In seguito alla decisione presa nel 2011 dal Consiglio federale e dal Parlamento di abbandonare l’energia nucleare, e dopo la scelta fatta nel 2019 dall’esecutivo elvetico di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, il sistema di approvvigionamento elettrico in Svizzera sta attraversando un periodo di trasformazione significativa. Le centrali nucleari esistenti verranno dismesse alla fine del loro ciclo di vita, determinato da rigorosi standard di sicurezza tecnica, e non verranno sostituite da nuove strutture dello stesso tipo. Per allinearsi all’obiettivo di lungo termine della neutralità climatica, garantendo al contempo la sicurezza dell’approvvigionamento elettrico, il Consiglio federale ha delineato una serie di misure nel contesto della Strategia energetica 2050.

Queste misure includono un focus sull’efficienza energetica, un sostanziale incremento delle fonti di energia rinnovabile (in particolare un forte aumento del fotovoltaico), l’ammodernamento e il potenziamento delle reti elettriche e una maggiore enfasi sulla ricerca e sulla cooperazione internazionale nel campo dell’energia (argomenti già trattati in diversi numeri di Archi, tra cui 5/2017, 4/2020, 3/2021, 4/2021 e 3/2022).

Questo piano ambizioso riflette la volontà della Svizzera di trasformare il suo sistema energetico in modo sostenibile, assicurando che il passaggio a fonti di energia pulita e rinnovabile avvenga senza compromettere la stabilità e l’affidabilità dell’approvvigionamento elettrico.

Il tema tuttavia non riguarda solo la Confederazione, che a oggi importa gran parte della sua energia dai paesi limitrofi, ma tutto il nostro continente. In Europa i soli edifici sono responsabili di ben il 40% del consumo energetico totale, nonostante le diverse misure messe in atto per risanare il patrimonio costruito o favorire fabbricati a zero energia ed emissioni (net Zero Energy/Carbon Building). Non solo: all’edilizia si deve anche il 36% delle emissioni dirette e indirette di gas-serra. È chiaro, con questi presupposti, come sia necessario ridurre le emissioni, combattere il cambiamento climatico (e l’effetto serra) e varare manovre che siano più rapide ed efficaci possibili. Misure, quindi, che possano raddoppiare il tasso annuo di ristrutturazione energetica delle costruzioni (oltre un milione di case in Svizzera necessitano urgentemente di un risanamento energetico), incoraggiando ristrutturazioni importanti entro il 2030. La Direttiva europea sulla prestazione energetica degli edifici è denominata EPBD (Energy Performance of Building Directive). Questa iniziativa nasce per censire e monitorare il parco edifici nell’UE. Successivamente diventa un’opportunità per dare a ciascun immobile un punteggio (rating quindi confrontabile) in termini di prestazione energetica volta a favorire una riduzione dei consumi energetici nazionali. Le disposizioni della Direttiva puntano a edificare entro il 2030 solo ZEmB (Zero Emission Buildings = edifici a emissioni zero) e a portare i manufatti esistenti nella stessa direzione, al fine

1 L’edificio dell’Ospedale veterinario La Trinità a Cadempino, è progettato dello studio deltaZERO, che da anni persegue nelle proprie realizzazioni l’obiettivo zero energia e zero emissioni. L’oggetto rappresenta un caso esemplare nel rendere l’innovativo linguaggio dell’integrazione fotovoltaica nell’architettura contemporanea, raggiungendo in anticipo gli obiettivi delle politiche future. La facciata è una centrale di generazione a servizio dell’edificio, già efficiente e parsimonioso, certificato Minergie -P. All’interno sono ospitate le funzioni necessarie alle attività ospedaliere veterinarie, spazi sia comuni che privati, principali e di servizio. Foto deltaZERO

2 Sezione di dettaglio. Fonte deltaZERO

Luogo 46°2’13.18’’ N|

Committente

E, 315 m

Via al Mulino 2A, Cadempino

Famiglia Sartori-Morel, Arca dell’Alleanza, Cadempino

Architettura, direzione lavori, progetto facciate deltaZERO, Lugano - Paradiso

Ingegneria civile

Studio Emilio Luvini, Agno

Impianti RCVS, progetto Termoconsult, Sesto Calende (I)

Impianti RCVS, installatore Inaudi, Chiasso

Impianti elettrici Controltelematica, Lugano

Fisica della costruzione Ecocontrol, Lugano

Date realizzazione 2022 - 2023

Certificazione energetica o standard raggiunto Minergie-P

Tipologia edificio Nuovo su struttura in c.a. esistente

Superficie riscaldata lorda 1’311 m2

Potenza impianto PV/BIPV 86 kWp

Produzione annuale stimata o monitorata 81’000 kWh/a

Produttore moduli fotovoltaici integrati Activ’Glass | Issol Schweiz, Freienbach

Sistema di fissaggio per FV Ecolite, Wolfhausen

Particolarità dell’impianto solare

Centrale fotovoltaica integrata nei rivestimenti di facciata (sud, est, ovest), tetto e terrazzo, nei parapetti del terrazzo e nella pensilina a sud del piano terra

3 Dati generali del progetto e specifiche sulla produzione e i consumi dell’impianto fotovoltaico

4 La facciata verso la strada

5 Simulazione dell’irraggiamento solare diretto. Fonte A menti

Caratteri generali delle schede progetto (pp. 28-57 e 58-65) I progetti analizzati in questo numero sono rappresentati con fotografie generali e di dettaglio (vedi ad es. immagini 1 e 4), disegni o assonometrie di dettaglio (vedi ad es. immagine 2), tabelle con dati i dati di progetto e visualizzazioni del potenziale di irraggiamento solare elaborati con l’applicativo Amenti

di conseguire la neutralità climatica entro il 2050. Rispetto a quanto già in vigore per gli edifici pubblici di nuova costruzione, si è fissato che dovranno essere a emissioni nulle già a partire dal 2028 (mentre per tutti gli altri fabbricati l’obbligo slitta al 2030); inoltre, se tecnicamente ed economicamente fattibile, i Paesi membri dovranno garantire l’installazione progressiva di impianti solari negli stabili pubblici e non residenziali, in funzione delle loro dimensioni, e in tutti i nuovi edifici residenziali entro il 2030. Ciò significa che entro il 2028 su tutte le nuove costruzioni dovranno essere installati impianti fotovoltaici. In più per gli immobili ristrutturati il termine slitta al 2032; da gennaio 2025 non saranno più incentivabili acquisto e installazione di generatori a combustibili fossili. Tutto questo pacchetto di indicazioni dovrà essere interpretato e sviluppato dai vari governi imponendo misure di integrazione che obbligheranno in qualche modo ad aumentare la quota parte di energia prodotta in loco sull’edificio.

In Svizzera già da diversi anni – con il MoPEC 2014 e dal 2024 anche in Ticino con il nuovo RUEn – vengono gettate le condizioni quadro per l’utilizzo razionale e parsimonioso dell’energia, l’impiego delle rinnovabili e lo sfruttamento del calore residuo, in applicazione al patrimonio edilizio, agli impianti energetici e ai loro equipaggiamenti. Tra le principali modifiche portate dal RuEn è importante che ogni nuovo fabbricato garantisca una produzione autonoma di elettricità da fonti rinnovabili (in particolare grazie al fotovoltaico), installando un impianto di una potenza di almeno 10W per ogni m² di superficie di riferimento energetico. Questo obiettivo – se non particolarmente difficile da raggiungere per piccole costruzioni che hanno una superficie più che sufficiente in copertura – diventa una sfida per edifici multipiano dove la superficie del tetto è minima o già occupata da altri impianti.

3

Allo stesso tempo la legge federale sull’energia, da marzo 2023 e fino alla fine del 2025, impone ai nuovi fabbricati con una superficie determinante (definita come proiezione sul piano orizzontale dell’ingombro dell’edificio) di oltre 300 mq, l’installazione di un impianto solare con una copertura pari al 50% della superficie stessa – a meno che a livello cantonale non siano già stati definiti requisiti analoghi o più severi.

Per queste costruzioni diventerà quindi importante sfruttare le facciate e le superfici verticali per produrre l’energia richiesta dalla nuova normativa. La questione del fotovoltaico, oltre che una missione etica fondamentale per contribuire attivamente alla transizione energetica, diventerà tema di progetto e integrazione per ogni edificazione, obbligando così a pensare come e dove posizionare al meglio i sistemi attivi. Contemporaneamente anche gli enti normatori aggiornano i propri prodotti: SIA – conformemente al proprio mandato, con la pubblicazione nel 2023 del quaderno tecnico SIA 2062 Impianti fotovoltaici per edifici – offre uno strumento completo per la pianificazione, la realizzazione e l’integrazione architettonica degli impianti fotovoltaici.1

Questo numero esplora le molteplici opportunità offerte dalla tecnologia fotovoltaica, illustrando come essa stia rivoluzionando l’architettura e l’energia. Attraverso una vasta raccolta di progetti si affronteranno le sfide e le soluzioni innovative per l’integrazione del fotovoltaico nei progetti, evidenziandone il suo ruolo sempre più importante. Verranno esaminate le principali sfide tecniche e progettuali, offrendo soluzioni ed esempi pratici per superarle. Nel numero verranno inoltre messe in luce le eccellenze nel nostro cantone, che ha contribuito in modo pionieristico al fotovoltaico in Europa. Questi successi ispirano altri progetti, dimostrando che è possibile coniugare sostenibilità e progresso tecnologico. Invitiamo professionisti, studenti e appassionati a considerare le opportunità dell’energia solare in un mondo sempre più orientato alla sostenibilità, unendosi a noi in questo viaggio verso un futuro più verde e sostenibile.

Note 1. Cfr. https://www.espazium.ch/fr/actualites/ photovoltaique-dans-le-batiment-nouveau-cahier-technique-sia-2062

Il fotovoltaico come materiale da costruzione: sfide e opportunità

Francesco Frontini, Pierluigi Bonomo*

*Ricercatore senior responsabile del Team BIPV – Involucro innovativo,

ISAAC DACD-SUPSI

L’architettura sta attraversando, insieme a molti altri settori della nostra società ed economia, una fase significativa di trasformazione a causa delle attuali difficoltà climatiche e politiche. La necessità di rendere gli edifici più sostenibili ed efficienti energeticamente è diventata una delle principali sfide del nostro tempo. Come ha dichiarato l’architetto Mario Cucinella durante un’intervista, «la sostenibilità è un modo di pensare, di vedere, di avere empatia nei confronti dei luoghi e della biodiversità e delle persone che li vivono. Ma è spesso una parola estremamente maltrattata e abusata, se ne parla ovunque e a volte sembra che non ci sia più nulla da dire perché si è già detto tutto».1 Ma il problema che vediamo è che spesso si dice tanto, si fanno proclami, si pongono obiettivi, ma poi di fatto non si fa niente o si fa poco. Siamo però fermamente convinti che la sostenibilità sia una questione di tutti, che riguarda l’impegno di ognuno di noi affinché, crisi climatica o meno, la vita nelle nostre città migliori. L’aggravarsi dei cambiamenti climatici in atto (gli allagamenti che hanno colpito Dubai e le fortissime grandinate unite a venti senza precedenti che hanno investito il territorio ticinese sono solo alcuni tra gli esempi più recenti) rende sempre più evidente la difficoltà di continuare a soddisfare le nostre necessità, e i «nostri vizi», senza sacrificare ulteriormente il nostro pianeta. Va ripensata la relazione tra Uomo e Natura, una relazione che sia ciclica, rigenerativa e non finita. Non finita ma illimitata (o quasi) come l’energia che ogni istante, ogni giorno, il nostro pianeta e le nostre città ricevono dal sole.

Nel passato, l’attenzione verso la sostenibilità di un progetto architettonico era ancora basilare, soprattutto per i limiti derivanti dall’esiguità delle risorse energetiche disponibili. Gli edifici erano progettati per sfruttare al meglio quello che la natura offriva, si conoscevano i limiti e si viveva con essi: siti adatti all’edificazione, ripari naturali, la protezione del suolo, la luce e il calore del sole, nonché materiali da costruzione come legno, pietre, terra, argilla ecc.

Tuttavia, con l’avvento dell’era industriale e l’aumento dell’uso di combustibili fossili, l’attenzione si è spostata verso l’efficienza e la funzionalità, spesso a scapito della sostenibilità. Solo a partire dagli anni Settanta, con lo sviluppo delle idee ecologiste, la nascita di preoccupazioni sanitarie dovute all’inquinamento, e l’evidenza del problema del rifornimento energetico legato alla disponibilità dei combustibili fossili e alle loro forti emissioni di CO2 , si è sentita l’esigenza di verificare se questa condizione non nascondesse dei problemi. Oggi, con l’aumento della consapevolezza ambientale e la necessità di affrontare il cambiamento climatico, l’architettura sostenibile è diventata una priorità. Questo ha portato a un rinnovato interesse per le tecniche di costruzione sostenibili e per l’integrazione di tecnologie come il fotovoltaico per lo sfruttamento dell’energia solare negli edifici.

L’energia solare come materiale da costruzione

L’energia solare ha sempre avuto un ruolo fondamentale nel riscaldare edifici, fornire illuminazione naturale e riscaldare acqua. Grazie al fotovoltaico, oggi è possibile generare energia elettrica pulita in molte zone. Il principio di questa tecnologia è stato scoperto da Alexandre Edmond Becquerel nel 1839, mentre Albert Einstein ha contribuito alla teoria nel 1905. Le prime applicazioni pratiche sono emerse negli anni Cinquanta e Settanta, con la crisi petrolifera che ha stimolato la ricerca di fonti energetiche alternative. In Ticino, nel 1982, è stato fondato il gruppo Ticino Solare, che ha installato il primo impianto europeo collegato alla rete, il TISO-10. Negli anni successivi, grazie alla diminuzione dei costi e alle innovazioni, il fotovoltaico non è più solo un modo per generare energia rinnovabile ma anche un materiale di costruzione che si integra negli edifici. Questa integrazione tecnica e architettonica è stata esplorata in una mostra organizzata alla SUPSI in occasione dei 40 anni dell’impianto TISO, che ha evidenziato l’evoluzione del Building Integrated Photovoltaic (BIPV) e la sinergia tra tecnica e architettura nel settore.

Una cronostoria più ampia dell’evoluzione del solare integrato in Ticino, illustrato attraverso una serie di esempi, è stata presentata su Archi 3/2022, in un articolo a cura di Mauro Caccivio e Francesco Frontini (pp. 6-8).

┌ Il team di BIPV - Involucro innovativo di SUPSI, attraverso www.solarchitecture.ch, promuove la realizzazione di edifici solari portando casi reali, aggiornamenti e risultati tangibili, all’attenzione dei progettisti e degli specialisti.

Grazie alla collaborazione con il Dipartimento di Architettura (D-ARCH) di ETH Zurigo e, in particolare con il corso Tecnologie costruttive ed edilizia (BUK - Bautechnologie und Konstruktion), la piattaforma arricchisce i progetti di dettagli costruttivi utili a comprendere le relazioni tra tecnica e architettura.

Gli spaccati assonometrici presenti nelle schede progetto di questo numero fanno parte di questa produzione che si espande continuamente grazie alle candidature dei progettisti che annunciano spontaneamente i loro progetti che utilizzano il fotovoltaico come elemento architettonico solare.

BIPV: un elemento costruttivo che produce energia elettrica grazie al fotovoltaico

L’agenzia internazionale dell’energia (IEA), con la sua Task 15 sul fotovoltaico integrato definisce un elemento BIPV come un modulo fotovoltaico e un prodotto da costruzione insieme, progettato per essere un componente dell’edificio. 2 Un prodotto BIPV è la più piccola unità fotovoltaica (elettricamente e meccanicamente) non divisibile di un sistema BIPV che mantiene la funzionalità del fabbricato. Se il prodotto BIPV viene smontato da un manufatto, deve essere sostituito da un prodotto da costruzione adeguato. Questa definizione, che è stata ripresa anche dalle recenti normative internazionali, in particolare la EN50583, e anche rivista dalla SIA 2062 impianti fotovoltaici per edifici, aiuta a capire la doppia valenza di un sistema integrato, ovvero che oltre a soddisfare i requisiti elettrotecnici, deve essere progettato, prodotto e installato come un qualsiasi elemento architettonico, soddisfacendo quindi i diversi requisiti e prestazioni come la sicurezza meccanica e la durabilità.

Sempre la Task 15 della IEA in un suo rapporto (Categorization of BIPV applications) ha mostrato come il trasferimento del fotovoltaico (FV) negli edifici sia una «causa» tangibile di innovazione. Oggi è molto più di una soluzione per la conversione dell’energia: rappresenta un nuovo aspetto fondamentale dell’estetica e della tecnologia architettonica. Prendendo in considerazione i principali sottosistemi tecnici dell’involucro edilizio multifunzionale, le caratteristiche principali in termini di funzione, prestazioni, aspetti morfologici, strutturali ed energetici vengono presentati tramite le diverse opportunità di integrazione del fotovoltaico, fornendo una classificazione di prodotto BIPV organizzata in cinque livelli, dalle categorie di applicazione ai materiali. 3

Dall’involucro dell’edificio alla centrale solare

Gli edifici del futuro non saranno solo strutture passive che consumano energia, ma ne diventeranno produttori attivi in modo da contribuire alla transizione energetica delle nostre città. Le facciate, i tetti e le finestre solari sono solo alcuni esempi di come i fabbricati possono diventare centrali solari. Questa trasformazione offre enormi opportunità per l’innovazione nell’architettura e nella costruzione.4

Il processo di innovazione e transizione verso edifici in grado di produrre energia rappresenta una rivoluzione sia culturale che tecnica e architettonica. Se in passato l’inserimento dei moduli fotovoltaici era spesso limitato a rispondere a uno standard minimo di produzione rinnovabile o a massimizzare la potenza, seguendo una cultura dell’energia che prevaleva sull’estetica, oggi il fotovoltaico si è innalzato a nuovo materiale da costruzione. Questa trasformazione solleva una domanda fondamentale: quali sono i fattori che definiscono l’innovazione in architettura grazie al trasferimento tecnologico del fotovoltaico? Ci troviamo immersi in un processo rivoluzionario e innovativo che sta gradualmente trasformando gli edifici in organismi attivi, sostenibili e «vivi». Le architetture solari, dove gli elementi fotovoltaici si integrano nell’involucro edilizio, richiedono un’ampia e profonda politica che favorisca ulteriori interazioni interdisciplinari. Come sottolineò Buckminster Fuller nel suo libro Manuale Operativo per Nave Spaziale Terra: «I nostri fallimenti sono una conseguenza di molti fattori, ma forse uno dei più importanti è il fatto che la società operi sulla base della teoria secondo cui la specializzazione è la chiave del successo, senza rendersi conto che la specializzazione preclude una visione molto più ampia».5 Questo cambiamento di paradigma non solo ridefinisce la progettazione degli edifici, ma stimola una riflessione più ampia sul rapporto tra l’uomo e l’ambiente costruito, sottolineando l’importanza di una vi-

1 Schematizzazione delle diverse tipologie di integrazione del fotovoltaico: 1) lucernari e/o pergole; 2) coperture discontinue, tegole fotovoltaiche; 3) schermature orizzontali o pergole; 4) facciate opache (ventilate, curtain-wall, prefabbricate ecc.); 5) facciate trasparenti o semi-trasparenti; 6) Parapetti e balaustre; 7) pavimenti e lastrici solari; 8) schermature mobili. Fonte SUPSI

sione integrata nella creazione di spazi abitativi sostenibili per le generazioni future.

L’integrazione dell’energia solare nell’architettura rappresenta una sfida che si articola su diversi fronti. In primo luogo, la competitività del BIPV viene definita dalla sua capacità di confrontarsi con i materiali e i sistemi edilizi convenzionali. Questo confronto evidenzia come i costi dei componenti e dei sistemi BIPV possano essere competitivi rispetto alle soluzioni tradizionali, con analisi che considerino la durata del progetto e il ritorno sull’investimento a lungo termine. Dunque, l’inserimento di queste tecnologie richiede un’analisi dei costi e dei benefici nel corso dell’intero ciclo di vita del progetto, considerando i flussi finanziari generati sia dai costi di investimento e manutenzione che dalle vendite di elettricità, dell’autoconsumo e degli eventuali incentivi governativi. Allo stesso tempo, le normative e gli standard di qualità rappresentano un tema centrale, per assicurare qualità a questi sistemi multifunzionali e per la necessità di armonizzare i requisiti edilizi e quelli tecnici dei moduli fotovoltaici. Questo approccio interdisciplinare riguarda sia il progetto che l’attuale normativa, la quale, attraverso un percorso di revisione, apre la strada a processi di qualificazione che integrano efficacemente requisiti elettrotecnici e edilizi, offrendo vantaggi tangibili sia al settore delle costruzioni che a quello solare.

Oltre la tecnica: formazione, sensibilizzazione e sinergie intersettoriali

Le sfide energetiche e climatiche attuali richiedono soluzioni innovative e orientate al futuro. L’energia solare come materiale da costruzione offre enormi opportunità per rispondere a queste sfide. Tuttavia, per realizzare pienamente questo potenziale, è necessario un approccio sistemico che coinvolga tutti gli aspetti del settore delle costruzioni e dell’energia.

L’implementazione diffusa del BIPV richiede un’attenzione particolare alla formazione e alla qualificazione professionale. La complessità delle competenze necessarie richiede sinergie trasversali tra settori e un potenziamento dell’istruzione interdisciplinare. È fondamentale investire in programmi di formazione e sensibilizzazione per gli architetti e i professionisti del settore edile, affinché possano integrare il BIPV in modo efficace e innovativo nelle loro pratiche progettuali. Per aiutare gli architetti a padroneggiare

questa sfida ibrida tra costruzione dell’impianto elettrico e la costruzione del fabbricato, è stato istituito il corso «SOL(AR) chitecTOUR» dalla SUPSI. Al contempo, per la formazione di base, il corso «architettura solare» offerto da SUPSI all’interno del piano di studi in Architettura fornisce agli studenti gli strumenti per abbracciare una cultura della costruzione attenta alla risorsa solare, trasformando l’involucro edilizio in un sistema attivo di produzione di energia rinnovabile. Così facendo, si vuole facilitare lo scambio di conoscenze e le migliori pratiche per accelerare l’integrazione di BIPV in diversi contesti regionali. Una Piattaforma Europea su Fotovoltaico Integrato (https://www.eusolarbuildings.com/) è nata di recente da una coalizione di stakeholders impegnati a potenziare e accelerare l’integrazione fotovoltaica nel settore delle costruzioni in Europa e raggiungere la neutralità carbonica in modo economicamente vantaggioso. La missione di EU Solar Buildings è quella di promuovere l’integrazione del solare nell’ambiente costruito, favorendo l’innovazione, la collaborazione e l’istruzione. L’integrazione dell’energia solare nell’architettura rappresenta una sfida complessa che coinvolge molti aspetti, dalla tecnologia alla formazione professionale, fino alla promozione di sinergie tra settori diversi. L’architettura del futuro si sta evolvendo da strutture passive a veri e propri produttori attivi di energia. Le facciate, i tetti e le finestre solari stanno trasformando gli edifici in centrali solari, aprendo nuove opportunità di innovazione nel settore dell’architettura e della costruzione. Questo processo rappresenta una rivoluzione culturale, tecnica e architettonica, trasformando radicalmente la progettazione degli edifici. La competitività del BIPV dipende dalla sua capacità di confrontarsi con i materiali e i sistemi edilizi convenzionali. È necessario considerare i costi e i benefici nel corso dell’intero ciclo di vita del progetto, integrando analisi finanziarie e normative per assicurare la qualità e la competitività dei sistemi BIPV. La formazione e la qualificazione professionale sono fondamentali per garantire una diffusa implementazione del BIPV. Programmi formativi interdisciplinari sono necessari per preparare gli architetti e i professionisti del settore edile a integrare il BIPV in modo efficace e innovativo nelle loro pratiche progettuali. La promozione dell’innovazione richiede una coordinazione efficace tra industrie, istituzioni e enti governativi. La creazione di sinergie tra settori diversi è essenziale per accelerare l’integrazione del BIPV in diverse realtà regionali. Infine, l’obiettivo è creare un ambiente costruito sostenibile e competitivo nel lungo termine, attraverso l’efficace integrazione dell’energia solare nell’architettura. Questo compito richiede un impegno congiunto e coordinato da parte di tutti gli attori coinvolti, dall’industria alla formazione professionale, per garantire un futuro sostenibile e prospero dove tecnologia, funzione e bellezza siano parte dello stesso sistema.

Note

1. F. Aimar, Mario Cucinella e la sostenibilità: troppa teoria, servono dati concreti, 23.20.2025: https:// www.teknoring.com/news/progettazione/ mario-cucinella-e-la-sostenibilita-troppa-teoria-servono-dati-concreti/.

2. https://iea-pvps.org/key-topics/international-definitions-of-bipv/.

3. https://iea-pvps.org/key-topics/categorization-of-bipv-applications/.

4. Sulla piattaforma www.solarchitecture.ch sviluppata dalla SUPSI con la partecipazione del politecnico federale di Zurigo e Swissolar si potranno trovare alcuni esempi di queste installazioni e progetti

5. R. Buckminster Fuller, Manuale operativo per Nave Spaziale Terra, a cura di J. Snyder, Il Saggiatore, Milano 2018.

L’offerta formativa SUPSI

L’impegno didattico si concentra su diversi obiettivi chiave. Innanzitutto, si vogliono creare connessioni e rafforzare la collaborazione tra le associazioni europee esistenti, focalizzandosi sul settore edilizio. In secondo luogo, si punta sull’innovazione, sostenendo lo sviluppo di un’industria BIPV altamente innovativa, rigorosamente «Made in Europe». Infine, la SUPSI si impegna nell’educazione e nella formazione per l’aggiornamento e la riqualificazione dei professionisti dell’edilizia per l’architettura solare attraverso corsi, workshop ed eventi dedicati. Tra le altre cose, si concentra sulla promozione dell’innovazione regionale. Questo implica il coordinamento di iniziative nazionali per incoraggiare la collaborazione tra le industrie del fotovoltaico e delle costruzioni nei paesi pilota.

La formazione di base

Le lezioni frontali, guidate da esperti internazionali e aziende operative nel settore, sono integrate da esercitazioni pratiche e visite in cantiere o a edifici rappresentativi nel Ticino. Il programma si articola su due assi principali: la cultura del progetto e il supporto tecnologico alla sostenibilità energetica. Gli argomenti trattati includono gli edifici a consumo energetico nullo, esempi di architettura solare contemporanea e strumenti di simulazione per una corretta progettazione solare. Il corso rappresenta l’opportunità di acquisire competenze pratiche e teoriche nel campo dell’architettura solare e della costruzione sostenibile, preparandoli per sfide future nel settore delle energie rinnovabili e dell’edilizia eco-friendly.

SOL(AR)chitecTOUR È un’esperienza che offre un contatto diretto con esperti, laboratori, professionisti e aziende del settore. L’obiettivo di questo corso è quello di fornire agli architetti gli strumenti teorici e pratici necessari per ideare edifici solari, dal progetto alla realizzazione, attraverso l’analisi di casi studio reali e un approccio esperienziale che favorisce l’apprendimento attivo, consentendo un coinvolgimento diretto con i temi trattati. Vengono così rafforzate le competenze interdisciplinari e promossa l’integrazione tra architettura, efficienza energetica e tecnologia solare. Il valore di SOL(AR) chitecTOUR non si limita al solo corso: il networking creato durante l’esperienza permette ai partecipanti di accedere a eventi futuri, come conferenze e contest, mantenendo viva la connessione con il mondo dell’architettura solare anche dopo la conclusione del corso.

Photovoltaik als Baustoff: Herausforderungen und Chancen Solararchitektur stellt eine Konvergenz von Ästhetik, Technologie und Nachhaltigkeit dar und bietet neue Möglichkeiten zur Integration von Photovoltaik (PV) in Gebäudestrukturen. Die Photovoltaik spielt eine entscheidende Rolle in unserem System der erneuerbaren Energien und bietet eine saubere und nachhaltige Alternative zu fossilen Brennstoffen. Durch Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) werden Sonnenkollektoren zu einem integralen Bestandteil von Gebäuden, nicht nur als Energiequellen, sondern auch als unverwechselbare architektonische Elemente. Die BIPV bietet zahlreiche Vorteile für die architektonische Gestaltung. Dank der grossen Auswahl an Materialien und Formen können Designer Solarmodule auf Dächern, Fassaden, Fenstern und anderen Oberflächen anbringen und dabei die Ästhetik und Funktionalität des Gebäudes erhalten. Darüber hinaus kann die BIPV die Energieeffizienz von Gebäuden verbessern und so die Betriebskosten und den CO2 -Fussabdruck verringern. Diese Eigenschaften machen die BIPV zu einer idealen Lösung für nachhaltige und innovative Gebäude. Um das volle Potenzial der Solararchitektur auszuschöpfen, ist es jedoch unerlässlich, die nächste Generation von Planern, Architekten und Ingenieuren auszubilden. Die Ausbildung muss nicht nur die Grundlagen der Photovoltaik umfassen, sondern auch die Integration in architektonische Entwürfe, die Bewertung der Energieleistung und Vorschriften für erneuerbare Energien. Die Förderung dieses Wissens wird zu einer nachhaltigeren Gestaltung von Gebäuden führen und zur Erreichung der globalen Ziele der Reduzierung des CO2 -Ausstosses beitragen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Solararchitektur und Photovoltaik-Integration einen innovativen Weg in eine nachhaltige Energiezukunft bieten. Die Kombination aus Ästhetik und Funktionalität der BIPV und die Ausbildung neuer Generationen von Fachleuten werden dafür sorgen, dass die Solarenergie weiterhin eine Schlüsselrolle in unserem System der erneuerbaren Energien spielt.

Sviluppi tecnologici per l’architettura solare

Christophe Ballif*, Antonin Faes**, Umang Desai***

*Prof. ing. fisico, direttore EPFL PV-Lab e Sustainable Energy Center CSEM, **Coordinatore PV Module and Reliability EPFL PV-Lab e Solar Mobility Area Manager CSEM ***Ricercatore EPFL PV-Lab

La transizione energetica globale rende indispensabile la produzione e il consumo su larga scala di energia da fonti rinnovabili come il solare, l’eolico, il geotermico ecc. Un chiaro esempio di ciò che è necessario è presentato dalla Cina, la quale nel solo 2023 ha installato nuova capacità energetica solare superiore a quanto gli Stati Uniti hanno fatto finora in tutta la loro storia.1 A livello globale, in termini di installazioni annuali di sistemi fotovoltaici (FV), il mercato è cresciuto significativamente, passando da circa 20 GWp installati nel 2010 a oltre 375 GWp nel 2023. 2 L’intero settore fotovoltaico, che comprende produzione, installazione e manutenzione, ha impiegato circa 5,8 milioni di persone nel solo 2022.3 Il mercato è stato principalmente caratterizzato da impianti di grandi dimensioni, impianti utility scale 4 e impianti residenziali. In questo mercato diversificato, i moduli fotovoltaici basati su celle solari in silicio monocristallino hanno dominato il mercato nel 2022 con una quota totale vicina al 94,6%.5 Il resto della quota può essere attribuito ad altre tecnologie come i film sottili (ad es. silicio amorfo, seleniuro di gallio indio rame (CIGS) ecc.), per loro natura anche più interessanti dal punto di vista estetico, poiché presentano una superficie più uniforme senza il classico pattern dato dalle celle in cristallino, ma che non sono comunque riuscite a competere con le altre tecnologie principali basate su celle solari in silicio cristallino. Infatti, nel 2024, i fotovoltaici a film sottile sono praticamente scomparsi dal mercato, ad eccezione delle celle solari sottili basate sul tellururo di cadmio (CdTe), che sono utilizzate per grandi parchi solari.

Il così detto Building integrated photovoltaic (BIPV) – fotovoltaico integrato negli edifici – in cui i moduli fotovoltaici sono per definizione un elemento del fabbricato, sta attirando l’attenzione nel mercato di coloro che richiedono un prodotto che possa essere utilizzato per sostituire i diversi componenti edilizi, come materiali per rivestire tetti, facciate, balconi ecc. Il mercato BIPV è ancora considerato un mercato di nicchia, e ha avuto una capacità installata stimata tra i 300 MW a 500 MW in Europa durante il 2022 e probabilmente ha raggiunto i 2 GW a livello globale.6

Evoluzione della tecnologia del silicio cristallino

I moduli fotovoltaici convenzionali agli inizi erano basati su celle solari in silicio con un foglio di alluminio retrostante (Al-BSF) e un’efficienza tipica del 1820%.7 Questi sono stati sostituiti da celle PERC (Passivated Emitter Rear Contact) più efficienti (22-23%) 8 che hanno gradualmente acquisito una quota di mercato importante (circa l’88% nel 2022).9 È molto probabile però che le celle basate sulla tecnologia Tunnel Oxide Passivated contact (TOPCon), che ha visto aumentare la quota di mercato dal 3% ca nel 2021 all’8,9% ca nel 2022, domineranno il mercato commerciale nel prossimo futuro. Le celle solari TOPCon industriali o i loro concorrenti come le celle solari a eterogiunzione di silicio (SHJ) o le celle solari a contatto posteriore (Back Contact) stanno arrivando sul mercato, con un’efficienza delle celle tra il 24 e il 25%. Per un modulo tipico da 1,6 m 2 , l’efficienza sarà mediamente inferiore del 2-3%, poiché è necessario considerare gli spazi tra le celle, i bordi inattivi e le perdite dell’interconnessione tra le celle.

Parallelamente al miglioramento dell’efficienza delle celle solari, è stata fondamentale per il progresso della tecnologia l’evoluzione della metallizzazione delle celle solari. Inizialmente, queste utilizzavano strisce di metallo (Fingers o Busbar) per la raccolta dell’elettricità generata, il che causava significative perdite dovute all’ombreggiamento e riduceva l’efficienza complessiva. Il progresso del processo di stampa (Screen Printing) ha risolto questa problematica; sono stati realizzati modelli di metallizzazione più fini e precisi (fig. 1), consentendo la riduzione delle perdite di ombreggiamento sulla cella. Inoltre, per ridurre il contenuto di argento utilizzato per questa metallizzazione e le perdite ohmiche nei ribbon, è migliorato lo schema tipico di interconnessione delle celle. Le vecchie celle solari erano solitamente quadrate, con tipicamente 3 strisce di collegamento metallico, mentre quelle moderne sono tagliate in due parti (rettangolari) con 10-18 fili o interconnessioni di dimensioni molto più fini che collegano la cella solare. Negli ultimi dieci anni, grazie ai progressi descritti, l’efficienza media dei moduli in silicio cristallino è aumentata da circa il 16% al 21,5%. Questo è un risultato notevole, utile per il BIPV, poiché ora è possibile generare il 30-40% in più di energia per metro quadro. Inoltre, la modifica nel design del modulo ha inoltre anche un possibile impatto

1 Evoluzione nel design dei moduli con l’introduzione di multi-busbar per interconnettere le celle, le semicelle e le celle più grandi, tipicamente da 156 mm x 156 mm (da 1 a 3) a 210 mm x 210 mm, tagliate in due o tre parti. Fonte cfr. nota 7 2 b-d Evoluzione dell’ampiezza delle contattature metalliche su celle solari al silicio dal 2008 al 2020, confronto delle immagini in sezione trasversale di tipici contatti che utilizzano la pasta di argento dal 2013 al 2020. Fonte S. Tepner and A. Lorenz, Printing technologies for silicon solar cell metallization: A comprehensive review, «Progress in Photovoltaics: Research and Applications», vol. 31, no. 6, pp. 557–590, 2023, doi: 10.1002/pip.3674.

positivo per i sistemi integrati negli edifici, perché gli elementi metallici di collegamento delle celle sono ora meno visibili. Tuttavia, essendo le celle più strette (tipicamente 0,6 mm rispetto ai 2 mm di qualche anno fa), sono più difficili da mascherare se lo si desidera per motivi estetici.

I moduli fotovoltaici sono prodotti mediante il processo di laminazione, che coinvolge uno o più strati di vetro, incapsulanti o fogli polimerici, celle solari (interconnesse tra loro), un altro strato di incapsulante e uno strato posteriore o più frequentemente un vetro posteriore, come spesso accade per il BIPV. Gli strati assemblati vengono sottoposti a laminazione, che avviene con un processo sottovuoto ad alta temperatura ed elevata pressione per far sciogliere gli incapsulanti. Questo processo garantisce un livello di adesione adeguata tra gli strati e rimuove eventuali bolle d’aria che si potrebbero creare durante il processo. Allo stesso tempo durante la laminazione, l’incapsulante forma forti legami con gli strati adiacenti creando un prodotto finale capace di resistere a diverse sollecitazioni meccaniche. Questo processo porta alla creazione di un singolo modulo fotovoltaico integrato capace di convertire efficientemente la luce solare in elettricità mantenendo l’integrità strutturale e la resistenza alle intemperie. A differenza dei pannelli solari standard, che si affidano esclusivamente al lato anteriore per l’assorbimento della luce, esiste un’altra classe di moduli, chiamati «moduli bifacciali», che contengono celle solari con entrambi i lati attivi, dotati di un secondo vetro trasparente sul retro che consente di ottenere una generazione di potenza più elevata rispetto a quella convenzionale, se i moduli sono adeguatamente distanziati. Anche se la bifaccialità non è rilevante per la maggior parte dei progetti BIPV, può rappresentare un’ulteriore opportunità poiché la maggior parte dei pannelli solari commerciali oggi sono bifacciali. Quando però questi moduli sono utilizzati per applicazioni BIPV opache, e se non viene utilizzato uno sfondo bianco o riflettente dietro alle celle, si perde una parte di corrente generata. Alcune aziende propongono speciali vetri per il retro del modulo, di un particolare colore nero che assorbe la luce visibile ma riflette la luce infrarossa (IR), aumentando così l’efficienza del modulo. Evidentemente per i componenti edilizi BIPV, dove è richiesta una lunga durata, la scelta della tecnologie delle celle solari e dei materiali giusti è essenziale: una rassegna delle tecnologie di incapsulamento moderne è disponibile ad esempio nello studio sui processi di laminazione e materiali di incapsulamento per la progettazione di moduli fotovoltaici in vetro-vetro.10

Sfide per il BIPV e gli impianti integrati

Le opportunità del BIPV sono diventate piuttosto evidenti: produzione e utilizzo di corrente locale dove effettivamente serve, contributo alla decarbonizzazione degli edifici e del sistema energetico complessivo, possibili benefici economici.11 Tuttavia, è necessario distinguere l’oggetto, tetti o facciate integrate (o simili), e lo scopo o funzione del fabbricato in cui sono integrati, oggetti esemplari o di prestigio (unici nel loro genere), o oggetti che possono essere replicati in altri contesti che possono così creare una richiesta importante e di conseguenza una produzione massiccia e seriale. In molti casi i diversi componenti edilizi, come tetti, facciate, balconi ecc., possono avere dimensioni e forme differenti e quindi richiedere, per una completa integrazione, dimensioni dei moduli completamente personalizzate, che possono rivelarsi molto più costosi rispetto a elementi più standardizzati. In generale, gli elementi fotovoltaici di dimensioni uniformate provenienti da produzioni mainstream non sono direttamente utilizzabili. La maggior parte dei prodotti BIPV proviene da linee di produzione dedicate e specializzate. Per rispondere alle necessità dovute alle dimensioni variabili della posizione dell’installazione, vari sono gli approcci sperimentati dai produttori e dagli

installatori. Una prima possibilità è quella di realizzare moduli di poche dimensioni standard (ridotte o medie), che possono essere rapidamente integrati su tutto il tetto o la facciata, e il resto della superficie viene quindi riempito con «falsi moduli» (dummies, elementi non attivi che assomigliano ai moduli effettivi). Ad esempio, i produttori svizzeri di BIPV 3S Solar Systems, grazie all’uso di un numero limitato di dimensioni di modulo per la maggior parte dei loro progetti, sono già riusciti a consegnare oltre 14.000 tetti e facciate solari. Alcuni si affidano anche alla realizzazione di unità ancora più piccole sotto forma di tegole solari, consentendo una copertura ancora più estesa delle superfici. Altri realizzano invece molti formati diversi a un prezzo più elevato. Un ampio ecosistema europeo di fornitori di moduli BIPV beneficia del mercato locale, spesso utile per interagire con i vari attori del processo edilizio e per studiare o sviluppare soluzioni ad hoc per i progetti. In particolare, per qualunque tipologia di progetto, è necessaria una buona coordinazione tra architetti, produttori di moduli, installatori e proprietari, idealmente fin dalla fase iniziale della progettazione.

Un’altra sfida è rappresentata dalle diverse condizioni operative per i moduli BIPV, che possono differire sostanzialmente da quelle degli impianti fotovoltaici tradizionali non integrati. L’ombreggiamento da parte di oggetti vicini come alberi, altri edifici, camini ecc., è tra i problemi più frequenti, poiché può portare al surriscaldamento locale dei moduli e alla riduzione della produzione di energia. I sistemi BIPV dovrebbero di conseguenza essere progettati per poter tollerare queste condizioni sfavorevoli, in modo da garantire un buon funzionamento anche in condizioni di ombreggiatura parziale. Una soluzione è ad esempio valutare l’integrazione di un numero sufficiente di diodi di bypass e/o ottimizzatori di potenza locali,12 soluzione che deve essere studiata e analizzata progetto per progetto. È molto probabile anche che i moduli integrati negli edifici possano operare a temperature più elevate a causa della mancanza di circolazione d’aria sul retro, il che può favorire i fenomeni di degrado e anche aggravare i punti caldi (hot spot) già sollecitati dall’ombreggiatura parziale. In definitiva, i prodotti BIPV devono fare affidamento su componenti disponibili sul mercato di massa, in particolare le celle solari, così come fornite dall’industria di riferimento. Poiché i design e le dimensioni delle celle solari sono cambiati significativamente negli ultimi anni, il continuo adattamento dei prodotti è stata una sfida per i produttori di moduli BIPV.

Opportunità: adattamento e colori

Nei primi anni di sviluppo dei prodotti BIPV, sono apparse sul mercato celle solari colorate. Queste potevano mostrare colori distinti in base allo spessore del rivestimento antiriflesso sulle texture piramidali delle celle, applicando i cosiddetti rivestimenti antiriflesso a singolo strato (SLAR)13 o a doppio strato (DLAR),14 con vari spessori. In seguito sono comparse altre soluzioni e possibilità come per esempio quella proposta inizialmente da un consorzio svizzero, composto dal PV-Lab e dal Laboratorio di Energia Solare e Fisica degli Edifici (LESO-PB) dell’EPFL, che ha sviluppato film sottili stratificati per vetri che fungono da filtri interferenziali. Questi film garantiscono un aspetto colorato omogeneo del modulo, mantenendo una trasmissione solare molto elevata. Questa tecnologia è oggi utilizzata e sviluppata dallo spin-off dell’EPFL SwissINSO (Kromatix). Un’altra azienda svizzera, Solaxess, in collaborazione con il CSEM, ha sviluppato speciali pellicole polimeriche che permettono alla parte visibile dello spettro solare – che ne determina il colore – di riflettere una porzione dello spettro massimizzando al contempo l’energia trasmessa alle celle fotovoltaiche. Questa caratteristica unica consente al pannello fotovoltaico di apparire perfettamente bianco o colorato a occhio nudo, nascon-

dendo le celle solari retrostanti e mantenendo un’eccellente efficienza di conversione. Solaxess è stata la prima azienda a proporre pannelli fotovoltaici completamente bianchi. Un approccio diverso alla colorazione dei moduli fotovoltaici sfrutta la tecnica di stampa ceramica digitale DCP (Digital Ceramic Printing) che utilizza la tecnologia a getto di inchiostro per applicare inchiostri ceramici (pigmenti inorganici e particelle di vetro) sulle superfici di vetro, che vengono sinterizzati durante il tempraggio del vetro stesso. Una caratteristica unica di questa tecnica è che il volume del pigmento per punto stampato può essere regolato per controllare la traslucenza della stampa e l’opacità, in modo che possano essere generate diverse sfumature e motivi per lo stesso colore. Oltre alla tecnologia DCP, varie altre tecniche utilizzate per colorare i vetri includono la serigrafia e i vetri colorati in massa. Una delle problematiche della gestione termica nei moduli BIPV può essere risolta o migliorata utilizzando una colorazione bianca nei moduli: riflettendo la maggior parte della luce visibile, garantiscono così temperature di funzionamento più basse, pur mantenendo un’efficienza superiore al 10-12% assoluto.15 Ogni tecnica di colorazione ha i suoi vantaggi e svantaggi, con una riduzione relativa tipica della potenza che va dal 5-10% per tonalità scure di un singolo colore, fino al 40% per un bianco intenso. In generale, l’emergere dei moduli fotovoltaici colorati può essere considerato una vera rivoluzione nel BIPV, senza più limiti in ciò che può essere progettato e realizzato.

Esempi e segmenti di mercato

Il mercato dei BIPV comprende una vasta gamma di applicazioni e segmenti, ciascuno con soluzioni innovative e personalizzabili per l’integrazione dei pannelli fotovoltaici negli edifici. Tra gli esempi più comuni, illustrati a fianco, troviamo il tetto integrato completo e parziale,16 che permette l’installazione di moduli fotovoltaici mantenendo l’estetica architettonica. Esistono anche tetti completamente integrati con elementi di dimensioni personalizzate, ideali per adattarsi a progetti specifici e massimizzare l’efficienza energetica. I parapetti offrono soluzioni che combinano funzionalità e produzione energetica. Le tegole solari sono apprezzate per la loro capacità di combinarsi con i materiali tradizionali del tetto, le facciate colorate e le facciate con vetro interferenziale permettono di realizzare superfici esterne pregiate ed energeticamente funzionali.

Sfide e prospettive di mercato

Anche se sono stati completati diversi GW di installazioni in tutto il mondo, il mercato BIPV è ancora identificato come un mercato di nicchia, che richiede una conoscenza combinata dell’aspetto architettonico degli edifici e dei moduli fotovoltaici. Secondo un recente rapporto, le dimensioni del mercato globa-

Note

1. C.H. Jaynes, China Installed More Solar Panels Last Year Than the U.S. Has in Total, EcoWatch, https:// www.ecowatch.com/china-new-solar-capacity-2023.html, accessed Feb. 27, 2024,

2. A. Jäger-Waldau, Snapshot of Photovoltaics − May 2023, «EPJ Photovolt.», 2023, vol. 14, p. 23, doi: 10.1051/epjpv/2023016

International Energy Agency, Renewables 2023 Analysis and forecast to 2028, iea, 2024, https:// iea.blob.core.windows.net/assets/96d66a8bd502-476b-ba94-54ffda84cf72/Renewables_2023.pdf, accessed Mar. 17, 2024

3. IEA PVPS, Trends in Photovoltaic Applications 2023, 2023, https://iea-pvps.org/wp-content/uploads/ 2023/10/PVPS_Trends_Report_2023_WEB.pdf, accessed Feb. 27, 2024

4. Impianto industriale di grandi dimensioni che genera energia solare e la immette nella rete,

3 Tetto integrato completo e parziale a) Tetto completamente integrato installato da 3S. Foto 3S Swiss Solar Solutions. b) Esempio di pannelli BIPV installati affiancati a elementi convenzionali da tetto. Fonte cfr. nota 16

4 Tetto completamente integrato con elementi di dimensioni personalizzate, nero e terracotta Tetto completamente integrato con pellicola Solaxess in due colori: a) nero e b) terracotta. Foto 3S Swiss Solar Solutions

fornendo energia a uno specifico fornitore di energia, con dinamiche sul prezzo dell’energia differenti rispetto ai grandi impianti tradizionali.

5. Cfr. nota 3.

6. Ibidem

7. C. Ballif, F.-J. Haug, M. Boccard, P. J. Verlinden, G. Hahn, Status and perspectives of crystalline silicon photovoltaics in research and industry, «Nat Rev Mater», vol. 7, no. 8, Art. no. 8, Aug. 2022, doi: 10.1038/s41578-022-00423-2.

8. Ibidem

9. Cfr. nota 3.

10. G. Cattaneo et al., Lamination process and encapsulation materials for glass–glass PV module design

11. A. Virtuani, A. Borja Block, N. Wyrsch, C. Ballif, The carbon intensity of integrated photovoltaics, Joule, vol. 7, no. 11, pp. 2511–2536, Nov. 2023, doi: 10.1016/j.joule.2023.09.010.

12. E. Özkalay, F. Valoti, M. Caccivio, A. Virtuani, G. Friesen, C. Ballif, The effect of partial shading on the reliability of photovoltaic modules in the built-environment, EPJ Photovolt., vol. 15, p. 7, 2024, doi: 10.1051/epjpv/2024001.

13. L. Zeng, M. Li, Y. Chen, H. Shen, A simplified method to modulate colors on industrial multicrystalline silicon solar cells with reduced current losses, Solar Energy, vol. 103, pp. 343–349, May 2014, doi: 10.1016/j.solener.2014.02.012.

14. M. Li, L. Zeng, Y. Chen, L. Zhuang, X. Wang, H. Shen, Realization of Colored Multicrystalline Silicon Solar Cells with SiO2 /SiN x :H Double Layer Antireflection Coatings, International Journal of Photoenergy, vol. 2013, pp. 1–8, 2013, doi: 10.1155/2013/352473.

15. J. Escarre et al., When PV modules are becoming real building elements: White solar module, a revolution for BIPV, in 2015 IEEE 42nd Photovoltaic

5 Parapetti

Installazione di moduli BIPV (moduli bifacciali vetro-vetro) come elementi del parapetto. Foto 3S Swiss Solar Solutions

6 Tegole con tetti ultracomplessi

Tegole in silicio cristallino con vetro ruvido che si adattano facilmente a forme complesse del tetto utilizzando le tegole solari di Freesuns. Foto Freesuns SA

7 Facciate bianche Solaxess White PV

Moduli solari bianchi di grande impatto estetico realizzati da Solaxess. Foto Solaxess

8 Facciate con vetro interferenziale

Esempio di installazione di prodotti BIPV che utilizza facciate in vetro interferenziale sviluppate da SwissInso. Foto SwissInso

Specialist Conference (PVSC), New Orleans, LA: IEEE, Jun. 2015, pp. 1–2. doi: 10.1109/ PVSC.2015.7355630.

16. C. Ballif, L.-E. Perret-Aebi, S. Lufkin, E. Rey, Integrated thinking for photovoltaics in buildings, Nat Energy, vol. 3, no. 6, Art. no. 6, Jun. 2018, doi: 10.1038/s41560-018-0176-2.

17. Building-integrated Photovoltaics Market Size Report, 2030 Accessed: Feb. 27, 2024, https:// www.grandviewresearch.com/industry-analysis/ building-integrated-photovoltaics-bipv-market

le del fotovoltaico integrato negli edifici sono state valutate in 19,82 miliardi di dollari nel 2022 e si prevede un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 21,0% dal 2023 al 2030.17 Con un numero sempre maggiore di cittadini, aziende e enti pubblici disposti a realizzare soluzioni esemplari, nonché con la diminuzione dei prezzi dei componenti di base del fotovoltaico (celle solari e inverter) e con le molteplici nuove soluzioni di colorazione, ci si attende una crescita regolare nel prossimo decennio. Il BIPV può essere applicato sia agli edifici esistenti sia a quelli di nuova costruzione che sono in fase di progettazione. In entrambi i casi, architetti, installatori e produttori devono collaborare per una pianificazione efficiente: allocazione delle risorse, esecuzione, valutazione dei rischi, misure di mitigazione degli stessi e valutazione dei potenziali ostacoli burocratici. Spesso, un ritardo in queste azioni porterebbe a generare un sentimento negativo nel mercato dei consumatori. Inoltre, dato che i BIPV non sono progettati esclusivamente per la produzione di energia ma anche per l’estetica, è possibile una riduzione dell’efficienza di conversione dell’energia. Di conseguenza, l’utente finale di solito paga un extra per la funzione standard di un modulo FV, il che rende necessario un finanziamento a tassi di interesse agevolati o sovvenzioni governative. Man mano che le tecnologie delle celle più moderne e più efficienti guadagneranno quote di mercato, il costo complessivo per la produzione di energia si ridurrà ulteriormente. Infine, se un numero sempre maggiore di consumatori inizierà a installare prodotti BIPV, la tecnologia diventerà non solo «socialmente accettabile» ma anche desiderabile e, attraverso gli effetti di rete, incoraggerà sempre più individui a adottare l’installazione del BIPV

Technologische Entwicklungen in der Solararchitektur Der Übergang zu erneuerbaren Energien hat die Einführung von Photovoltaik-Modulen zur Erzeugung von Strom aus Sonnenenergie gefördert. Das wachsende Interesse am Photovoltaik-Markt (PV) ist auf die Integration der Module in Gebäudeelemente wie Dächer, Fassaden, Balkone usw. zurückzuführen. In diesem Aufsatz werden Beispiele für Innovationen und Fortschritte im Bereich der BIPV (building integrated photovoltaic) vorgestellt, darunter farbige und weisse Solarmodule, die mit verschiedenen Techniken hergestellt werden. Diese Innovationen ermöglichen eine nahtlose Integration in die Gebäudegestaltung und schaffen ein Gleichgewicht zwischen Ästhetik und Energieeffizienz. Beispiele für BIPV-Anwendungen sind vollständig oder teilweise integrierte Dächer und verschiedene Solarziegel, die nicht nur die Ästhetik des Gebäudes verbessern, sondern auch zur Energieerzeugung beitragen. Trotz dieser Fortschritte steht die BIPV vor einigen Herausforderungen. Höhere Betriebstemperaturen und Teilabschattung können zu Hot Spots führen, was eine beschleunigte Degradation zur Folge hat. Darüber hinaus stellt die kontinuierliche Weiterentwicklung der Grössen von PV-Modulkomponenten eine Herausforderung für die BIPV-Hersteller dar, da jeder Installationsort einzigartige und unterschiedliche Grössen, Formen und Farben erfordern kann. Insgesamt bietet das Dokument einen detaillierten Überblick über den aktuellen Stand, die technologischen Innovationen und die zukünftigen Richtungen der BIPV-Technologie, wobei der Schwerpunkt auf architektonischen Aspekten zur Förderung nachhaltiger und energieeffizienter Gebäude liegt.

Fotovoltaico

integrato: qualità e sicurezza

Intervista a Mauro Caccivio*e Fabio Parolini**

a cura di Francesco Frontini

Nel panorama delle tecnologie BIPV, la qualità e la sicurezza degli impianti rappresentano fattori cruciali per il successo e la diffusione di queste soluzioni. A tal proposito, abbiamo avuto l’opportunità di intervistare due ricercatori della SUPSI, per approfondire il ruolo del laboratorio accreditato PVLab di Mendrisio, unico nel suo genere in Svizzera, e le attività del team Involucro Innovativo che si occupano di sottoporre i materiali a rigorosi test di durabilità e di resistenza meccanica e alla grandine e di garantire la sicurezza, la resistenza al fuoco e l’efficienza degli impianti.

Francesco Frontini: Quando si tratta il tema del fotovoltaico è importante parlare di qualità dei moduli e della loro durabilità. Alla SUPSI come tenete conto di questa tematica e quali sono le sfide principali? Qual è la durata di vita di un impianto fotovoltaico?

Mauro Caccivio: La tematica della durabilità dei moduli fotovoltaici è centrale per poter garantire un ritorno sull’investimento non solo in termini economici ma anche di energia spesa per produrli. Alle nostre latitudini, un modulo fotovoltaico ha un ritorno energetico di appena 2 anni, dopo di che produce energia gratuitamente per l’ambiente fino alla fine della sua vita utile. Garantire il buon funzionamento per 40 anni, come alcuni dei produttori di moduli fotovoltaici hanno iniziato a proporre recentemente, è comunque una sfida complessa: l’impianto TISO, TIcino SOlare, situato al Campus Trevano di Lugano, il primo a essere connesso alla rete elettrica in Europa nel 1982, ha confermato le grandi potenzialità in termini di durata degli impianti fotovoltaici, con 48 degli originali 288 moduli tuttora attivi e performanti. Sulla base di questo esperimento pionieristico, SUPSI ha fondato le attività del gruppo che lavora an-

cora oggi su qualità, caratterizzazione e test di durata dei moduli fotovoltaici, in conformità agli standard nazionali e internazionali: il SUPSI PVLab. Oltre alla durata dei pannelli, l’efficacia di un impianto fotovoltaico può essere influenzata da fattori come la manutenzione, le condizioni climatiche e la qualità dell’installazione iniziale. Inoltre è importante sottolineare che la progettazione corretta di un impianto è la base per la sua affidabilità: l’utilizzo di software dedicati per la simulazione dei diversi fattori ambientali e tecnologici (ombreggiamento, irraggiamento durante l’anno, modelli dettagliati dei componenti dell’impianto) può fare la differenza nel determinare correttamente la resa energetica ed economica. Per questo è fondamentale rivolgersi a progettisti qualificati e con esperienza.

FF: Nel vostro laboratorio cosa viene fatto e qual è il supporto che date alle aziende e ai professionisti? Come verificare che un prodotto sia di buona qualità e non ponga dei problemi nel tempo, soprattutto quando parliamo di sistemi integrati, che sono più difficili da rimpiazzare e sostituire?

MC: Il laboratorio fotovoltaico della SUPSI (SUPSI PVLab, https://pvlab.solar/) è un luogo dedicato alla ricerca, allo sviluppo, alla sperimentazione e al collaudo di tecnologie fotovoltaiche. Abbiamo un ruolo fondamentale nel progresso e nella diffusione del fotovoltaico come fonte di energia rinnovabile in Svizzera e nel mondo.

Il nostro laboratorio si propone all’industria e ai professionisti che operano nel settore del fotovoltaico guidandoli attraverso il difficile percorso di definizione delle sequenze di test di invecchiamento accelerato. Oltre alle sequenze identificate all’interno degli standard internazionali, la proposta di nuove procedure va di pari passo con l’innovazione del prodotto: in questo senso, SUPSI è un ente indipendente che partecipa a progetti di ricerca con respiro internazionale, portando al suo interno una vasta gamma di competenze sempre più necessarie per identificare le criticità per sicurezza e affidabilità dei prodotti integrati. Le verifiche vanno dalla caratterizzazione completa delle ultime tecnologie ad alta efficienza arrivate sul mercato, ai test estremi nelle camere climatiche che simulano l’alternarsi delle stagioni (sottoponendo i moduli fotovoltaici a forti stress termici), all’esposizione dei prodotti nei simulatori continui di irraggiamento solare, che invecchiano i materiali con la presenza consistente di raggi UV. In sintesi, possiamo dire che, pur essendo la via verso l’affidabilità irta di ostacoli, esistono metodologie che assicurano ai prodotti integrati durate compa-

1 Uno dei test più severi a cui vengono sottoposti i moduli fotovoltaici è la verifica in camera climatica. I moduli vengono esposti a cicli termici, di umidità oppure combinati per simulare quello che potrebbe succedere durante il ciclo di vita. Fonte: SUPSI

2 Immagine di una prova meccanica in corso presso il PVLab. Il modulo fotovoltaico con la sua struttura di fissaggio, viene testato sia a trazione che compressione, per valutare la resistenza meccanica. Fonte: SUPSI

tibili con quelle dei materiali edilizi, che hanno orizzonti di 50 anni.

Oltre al laboratorio, che vanta diversi strumenti di misura e verifica delle prestazioni di un modulo fotovoltaico, vi è uno spazio esterno, sulla copertura piana del campus di Mendrisio, dove è monitorata la resa energetica delle diverse tecnologie presenti sul mercato, montando i moduli su strutture di test. Oltre alle tecnologie standard, ci concentriamo sulla tematica dell’integrazione architettonica, con piccole installazioni di sistemi di facciata e copertura. Queste sono di dimensioni ridotte, ma rappresentative delle condizioni reali sperimentabili sull’edificio, permettono di studiare insieme ai progettisti e ai produttori di sistemi integrati le prestazioni di sistemi BIPV e fotovoltaici prima che siano installati nella loro configurazione finale.

FF: Recentemente abbiamo visto come i cambiamenti climatici e le forti grandinate in particolare possano arrecare danni alle installazioni. Quali le misure che si possono prendere e come muoversi in caso di danni dovuti a questi fenomeni naturali importanti?

MC: Il clima che cambia sta aumentando la frequenza e l’intensità degli eventi estremi, come le grandinate. Le dimensioni dei chicchi di grandine hanno raggiunto negli ultimi anni diametri considerevolmente più grandi rispetto a quelli richiesti dagli standard internazionali. In effetti ogni pannello sul mercato deve resistere all’impatto ripetuto di sfe -

3 Il PVLab collabora con diversi produttori di sistemi integrati fotovoltaici. L’immagine mostra due installazioni di prova che simulano sistemi di schermatura solare fotovoltaica. Fonte: SUPSI

4 Due prototipi di facciate fotovoltaiche testate nei laboratori del PVLab: la facciata di sinistra è composta da moduli colorati con un sistema di facciata click and go, semplice da installare e smontare in caso di manutenzione; la facciata di destra invece è un sistema multifunzionale che integra l’elemento fotovoltaico con un sistema di isolamento termico per il risanamento energetico degli edifici. I due sistemi sono stati sviluppati all’interno del progetto europeo BIPVBOOST. Fonte: SUPSI

re di ghiaccio di 25 mm lanciate a 83 km/h. In Svizzera e, più in generale, nella zona alpina, lo standard definito dall’Associazione degli istituti cantonali di assicurazione (AICA) è più esigente e prevede diametri e velocità crescenti che possono arrivare a 50 mm e 110 km/h, simili a quelli che hanno colpito lo scorso agosto 2023 la città di Locarno e i suoi dintorni. In generale il consiglio è di installare pannelli certificati in accordo alla normativa svizzera (www.hagelregister. ch), investendo su prodotti di qualità, testati e certificati da laboratori indipendenti: il SUPSI PVLab è uno dei pochi laboratori accreditati anche per questo standard e sta approfondendo la tematica anche dal punto di vista della ricerca nell’ambito del progetto ACHILLES, condotto in collaborazione con il laboratorio SUPSI Dynamat, con OST, la Scuola universitaria di Rapperswil e Swissolar. Il progetto è finanziato da AICA e ha come obiettivo la preparazione di linee guida che consentano la determinazione dei danni dovuti a una forte grandinata secondo criteri più oggettivi. I risultati saranno disponibili a inizio 2025. Se si sospettano danni all’impianto, è meglio non tentare di riparare o sostituire i pannelli da soli, poiché c’è il rischio di scosse elettriche o ulteriori danni: si consiglia invece di contattare un tecnico o un’azienda specializzata in impianti fotovoltaici per una valutazione professionale. A seconda dell’entità del danno, il professionista può suggerire riparazioni o sostituzione dei pannelli. Se l’intero impianto fosse danneggiato, potrebbe essere necessario un lavoro più ampio per ripristinarne il funzionamento.

5 Il PVLab è dotato di un sistema di test alla grandine accreditato capace di sparare sfere ghiacciate fino a 100 mm proprio per valutare fenomeni estremi come quelli accaduti recentemente in Ticino. Fonte: SUPSI

6 L’immagine mostra l’effetto dell’impatto di una pallina di ghiaccio sul vetro frontale del modulo solare. Questi test sono utili al produttore per sviluppare moduli più resistenti e duraturi. Fonte: SUPSI

Francesco Frontini: Uno dei temi più discussi negli ultimi mesi in Svizzera è il rischio incendio per gli impianti fotovoltaici. Qual è la situazione e quali i rischi reali?

Fabio Parolini: Il dibattito riguardante il rischio di incendio negli impianti fotovoltaici sugli edifici è sicuramente uno dei principali argomenti di discussione, non solo in Svizzera ma anche a livello internazionale. È tuttavia cruciale affrontare la questione con una prospettiva equilibrata, considerando attentamente sia i potenziali rischi che le misure preventive necessarie per mitigarli. Deve essere compreso che il fotovoltaico in facciata è essenzialmente un componente da costruzione e, come tale, può presentare degli imprevisti, richiedendo l’adozione di misure preventive adeguate al fine di ridurli al minimo. Il fotovoltaico, pertanto, non deve essere demonizzato, ma deve essere compreso per poter gestire gli eventuali rischi aggiuntivi. Sia le autorità che gli operatori del settore stanno infatti lavorando attivamente per garantire la sicurezza degli impianti fotovoltaici attraverso l’adozione di una serie di misure preventive. Credo che ormai sia diventato palese che è necessario effettuare controlli regolari e una corretta manutenzione, applicare un monitoraggio costante delle condizioni operative degli impianti, provvedere a eventuali installazioni di controllo e spegnimento. Tutto queste attività devono essere supportate da una specifica formazione del personale in modo che sia edotto sul tema e si garantiscano le necessarie competenze.

In sintesi, dal mio punto di vista, è necessario riconoscere che il fotovoltaico, come qualsiasi altro componente da costruzione combustibile, può apportare dei rischi aggiuntivi, ma essi sono gestibili ed esistono misure preventive efficaci per contenerli. Con un’adeguata attenzione alla sicurezza e alla conformità normativa, gli impianti fotovoltaici possono continuare a svolgere un ruolo importante nella transizione verso un futuro energetico sostenibile in Svizzera.

FF: Quali sono le differenze tra impianti installati in copertura ed elementi integrati in facciata? E in che modo si differenziano i sistemi o i prodotti tradizionali da costruzione (non fotovoltaici) dai sistemi fotovoltaici integrati?

FP: Per rispondere alla prima domanda è necessario fare una piccola premessa e distinguere la tipologia di fotovoltaico che viene installato sull’edificio. Innanzitutto quando si tratta di fotovoltaico integrato nell’involucro edilizio, sia esso di facciata o di copertura, il modulo fotovoltaico deve essere

considerato prodotto da costruzione. Secondo il regolamento dei prodotti da costruzione europeo (CPR) si tratta di prodotto da costruzione quando è incorporato in modo permanente in edificazioni o in parti di esse e la sua attività incide sulla prestazione dei fabbricati rispetto ai requisiti di base delle opere stesse. È importante notare che viene fatto riferimento al regolamento europeo in quanto la Svizzera, tramite gli accordi sul reciproco riconoscimento (Mutual Recognition Agreements), ne ammette l’equivalenza normativa e ne applica i requisiti.

Quando invece il fotovoltaico è impiegato senza esserne incorporato in modo permanente viene definito «applicato» all’edificio. Tali definizioni sono riportate anche nel Promemoria antincendio – impianti solari redatto dall’Associazione degli istituti cantonali di assicurazione antincendio.

Nella maggioranza dei casi gli impianti di facciata sono realizzati con moduli integrati nell’involucro edilizio mentre, quando posizionati in copertura, si applicano generalmente in sovrapposizione alla stessa. Esistono pertanto differenze significative: questi ultimi sono solitamente progettati per massimizzare l’efficienza nella produzione di energia solare. Gli elementi fotovoltaici in facciata sono invece inseriti direttamente nell’involucro in modo da armonizzarsi con l’estetica dell’edificio, svolgere la funzione edilizia preposta, considerando aspetti quali la ventilazione, la dilatazione termica, la protezione dagli agenti atmosferici ecc. In quanto elementi multifunzionali attivi possiedono come valore aggiuntivo il fatto di produrre energia dalla fonte solare. Le differenze non si limitano però solo a questioni tecniche ma coinvolgono anche aspetti normativi. Nella valutazione del rischio di incendio e nella classificazione alla reazione al fuoco devono essere applicate procedure di test differenti che ne identificano il relativo comportamento. Per le coperture viene applicata la norma SN EN 13501-5:2016 che rimanda alle procedure esposte nella CEN/ TS 1187:2012, Metodi di prova per l’esposizione delle coperture al fuoco esterno.

Per i prodotti in facciata si utilizza invece la SN EN 135011:2018 Classificazione al fuoco dei prodotti e degli elementi da costruzione, basata sui dati delle prove di reazione al fuoco. La norma relativa a questi prodotti che contengono materiali combustibili, quali i moduli fotovoltaici, dovrà fare riferimento alla SN EN 13823 e alla SN EN ISO 11925-2. La prima detta SBI (Single Burning Item), descrive un metodo di prova per determinare il comportamento al fuoco dei prodotti da costruzione quando sono esposti all’attacco termico di un singolo elemento

in fiamme. La seconda valuta la capacità di prendere fuoco di prodotti soggetti all’incidenza diretta della fiamma (detto test di accendibilità mediante piccola fiamma).

In riferimento alla seconda domanda, vi sono differenze tra i prodotti da costruzione tradizionale non attivi elettricamente e i prodotti fotovoltaici in grado di produrre energia.

Tuttavia, come detto in precedenza, quando costituiti da materiale combustibile, entrambi possiedono dei rischi. Purtroppo la Grenfell Tower di Londra o la Torre dei Moro a Milano, così come altri casi di incendio, hanno evidenziato il rischio nell’utilizzo di materiali combustibili senza che vi sia uso del fotovoltaico. Va detto comunque che, rispetto ai materiali da costruzione tradizionali, i moduli fotovoltaici presentano alcune caratteristiche che possono aumentare il rischio. Si pensi alla presenza di parti elettriche ed elettroniche come scatole di giunzione, connettori, micro-inverter che a causa di malfunzionamenti potrebbero innescare la fiamma.

Come espresso dal collega Caccivio, nei moduli fotovoltaici con particolari ombreggiature si possono verificare surriscaldamenti localizzati che potrebbero aumentare il rischio di incendio. A seguito di eventi atmosferici quali grandinate di particolare intensità, si potrebbero determinare situazioni di pericolo, da mitigare tramite adeguati processi di controllo e manutenzione. Va comunque considerato che nel mercato esistono soluzioni efficaci; inoltre, un’adeguata conoscenza della materia da parte degli installatori permetterebbe una riduzione più che significativa dei rischi.

FF: Quali dunque i consigli e le misure da prendere per ridurre i rischi di incendio?

FP: È fondamentale eseguire progettazioni e installazioni sicure. Ciò include l’uso di materiali che siano stati provati e abbiano adeguata reazione al fuoco. Deve essere effettuata una manutenzione regolare e accurata: molto spesso, infatti, fenomeni che aumentano il rischio non vengono rilevati proprio a causa di mancati controlli. Prendiamo l’esempio di una forte grandinata: se nessuno controllasse lo stato dei moduli, aumenterebbe esponenzialmente il rischio. Oltre a questa buona pratica, si deve aggiungere un’adeguata pulizia periodica dei pannelli solari, l’ispezione dei cavi e dei collegamenti elettrici e la verifica del corretto funzionamento di tutti i sistemi di protezione e rilevamento. Un aspetto fondamentale è la formazione di personale consapevole dei rischi associati all’utilizzo e alla gestione dei sistemi elettrici, tra cui il fotovoltaico. Per edifici alti, personalmente credo che non ci si possa riferire solamente alle proprietà dei materiali e ai soli risultati dei test, ma è necessario utilizzare dei sistemi di protezione attivi e pas-

7 Test di resistenza alla fiamma secondo SBI di un sistema di facciata fotovoltaica. Fonte SUPSI

8 Test SBI per determinare la reazione al fuoco dei prodotti da costruzione BIPV utilizzati in facciata. Da sinistra verso destra le differenti fasi del test. Fonte SUPSI

sivi. Potrebbe essere utile l’installazione di impianti di spegnimento automatico, fasce di separazione per contenere le fiamme, sistemi di monitoraggio e allarme ecc.

Adottando queste misure e seguendo le migliori pratiche di sicurezza è possibile ridurre significativamente i rischi d’incendio negli impianti fotovoltaici e garantire uno sviluppo sicuro e sostenibile.

FF: Sarebbe possibile approfondire la questione normativa: quali sono le attuali linee guida?

FP: In Svizzera la norma specifica, le direttive, le pubblicazioni di supporto oltre al promemoria antincendio per gli impianti solari a cura dell’Associazione degli istituti cantonali di assicurazione antincendio, offrono a tutti gli attori un buon quadro normativo di riferimento.

A livello europeo esistono poi linee guida che affrontano il tema della sicurezza per i moduli fotovoltaici come, ad esempio, l’Assessing Fire Risks in Photovoltaic Systems and Developing Safety Concepts for Risk Minimization. Tale linea guida, sviluppata dal Ministero federale dell’economia e della tecnologia tedesca in collaborazione con il TUV Rheinland e il Fraunhofer ISE, fornisce precise indicazioni sul tema.

Anche in Svizzera è in fase di ultimazione e pubblicazione una linea guida nazionale pensata per chiarire i criteri di progettazione di questo genere di impianti. Si occuperà in dettaglio delle indicazioni per il certificato di protezione antincendio di sistemi fotovoltaici sulle facciate di edifici alti, ovvero con altezza complessiva superiore ai 30 m, rendendo così fattibile lo sviluppo di questo settore fondamentale per la sostenibilità e la transizione energetica.

* Mauro Caccivio, responsabile del Settore fotovoltaico della SUPSI

** Fabio Parolini, ricercatore SUPSI del team BIPV

Il fotovoltaico in aree urbane e agricole

Intervista

ad Alessandra Scognamiglio*

a cura di Francesco Frontini

Il corretto inserimento del fotovoltaico nelle aree urbane è un tema cruciale anche per l’Italia, che sta attivamente esplorando diverse strade per raggiungere gli ambiziosi obiettivi entro il 2030. L’architetta Alessandra Scognamiglio è una figura di spicco nel campo della ricerca sul fotovoltaico integrato presso l’ENEA e attuale presidente della neonata Associazione italiana per l’agrivoltaico sostenibile AIAS. Da anni, Scognamiglio si pone la sfida di ottimizzare l’utilizzo dei vasti spazi verdi disponibili, individuando un’opportunità concreta di sinergia tra il settore fotovoltaico e quello agricolo. Abbiamo discusso con lei le varie opportunità e le sfide principali di questa prospettiva, cercando di comprendere se esistano alternative valide alla sola integrazione del fotovoltaico nei contesti edilizi tradizionali.

Francesco Frontini: In Italia oggi si parla molto di altre possibilità di integrazione del fotovoltaico che vanno oltre gli edifici. Puoi raccontarci quali sono queste opportunità e se ci sono delle sfide particolari?

Alessandra Scognamiglio: Il tema dell’impiego del fotovoltaico nei centri delle nostre città continua a essere al centro della ricerca di soluzioni adeguate e del dialogo tra portatori di interesse diversi, inclusi i decisori che si trovano a dover valutare gli stessi progetti ma partendo da punti di vista ed esigenze talvolta contrastanti.

Gli edifici costituiscono una sfida sia quando sono collocati nei centri storici delle città, sia quando si trovano in aree meno centrali. Nel primo caso, infatti, quando l’impiego del fotovoltaico non è escluso a priori per ragioni di tutela architettonica o storica, la ricerca di soluzioni adatte passa necessariamente attraverso progetti estremamente attenti, e spesso considera la scelta di componenti ah hoc caratterizzati da costi maggiori. Se è indubbio che questa «ricetta»

è necessaria quando si interviene su beni per noi preziosi, è altrettanto certo che non sono molti i casi in cui la disponibilità economica del progetto e della realizzazione sia così ampia da potere includere scelte adeguate. Nel secondo caso, l’applicazione del fotovoltaico integrato negli edifici si trova di fronte alla sfida di un contesto in cui i nuovi fabbricati rappresentano una percentuale poco significativa rispetto al cosiddetto «retrofit».

Ecco, dunque, che è forse più semplice utilizzare le superfici degli edifici esistenti come «appoggi» per componenti fotovoltaici caratterizzati da costi più bassi in quanto maggiormente vicini allo standard. Ad ogni modo, è evidente che in un paese che intende installare 80GW di fotovoltaico entro il 2030, la formula del fotovoltaico abbinato agli edifici è fondamentale ma non può essere l’unica. È necessario, per questa ragione, pensare a impianti fotovoltaici che siano di grande dimensione, collocati prevalentemente in aree non urbane; questo pone una nuova sfida legata ai temi del suolo agricolo come risorsa e di tutela del paesaggio.

I suoli agricoli per la loro conformazione sono quelli maggiormente adatti all’installazione del fotovoltaico (pianeggianti e ben esposti), ma questo crea un conflitto tra produzione energetica e agricola, che si manifesta anche come opposizione all’installazione del fotovoltaico da parte delle comunità locali: è evidente, infatti, come la sottrazione di suolo agricolo e la trasformazione non controllata del paesaggio costituiscano una sentita minaccia per l’intera collettività.

A differenza del caso dell’integrazione nell’edilizia, la disposizione sul suolo agricolo, su scala ampia, non vede la sua principale sfida nel trovare uno spazio di applicazione (le aree adeguate, a differenza delle superficie dei fabbricati, sono largamente disponibili), ma nella capacità del progetto di soddisfare tutti i requisiti relativi alle differenti fasi e ai diversi ambiti del permitting, e di superare le resistenze della collettività.

L’integrazione, affidata a un buon progetto, messo a punto in maniera transdisciplinare da competenze diverse, è ancora una volta la chiave per rispondere alle esigenze della transizione energetica.

Tra i diversi modi di impiego del cosiddetto «agrivoltaico» – ossia la combinazione di produzione tra fotovoltaico e coltivazione agricola sulle stesse superfici – vive una stagione di grande centralità nella discussione sulle rinnovabili in Italia. Questo perché tale approccio è stato interpretato come una possibilità per risolvere i conflitti prima velocemente tratteggiati, conciliando produzione di energia e produzione agricola; e infatti il nostro Piano Naziona-

1 Ruvo di Puglia Progetto «Santa Barbara» 12 MWp agrivoltaico avanzato, tracker biassiale su piantagione di lenticchia bio IGP di Altamura e mandorleto. Foto Gruppo Hope

2 Presicce Acquarica Progetto «Santa Lucia», 24 MW agrivoltaico avanzato, tracker biassiale su rigenerazione di uliveti colpiti da Xylella, con reimpianto di uliveto intensivo. Foto Gruppo Hope

le di Ripresa e Resilienza (PNRR) ha destinato una somma importante allo sviluppo di queste soluzioni: 1,1 miliardi di euro per circa 1,04GW di potenza, da realizzare entro il 2026. Le soluzioni in questione sono quelle ritenute «innovative», e cioè costituite da moduli montati su supporti fissi o a inseguimento, collocati ad almeno 2.1 m di altezza da terra (nel caso di colture) o a 1.3 m (nel caso di allevamento di animali), che non compromettono la continuità delle attività agricole e che sono dotate di sistemi di monitoraggio (impatto del fotovoltaico sulle colture, risparmio idrico, produttività agricola, fertilità dei suoli ecc.).

Le questioni da affrontare per il progetto di agrivoltaico sono tante… Si tratta di una integrazione del fotovoltaico ben più complessa di quella con il patrimonio costruito: questo innanzitutto perché una parte del sistema (la coltura) è vivente, ed è quindi difficile modellarne e prevederne il comportamento; inoltre, i soggetti che devono collaborare tra di loro sono assolutamente eterogenei (in primis aziende agricole ed energetiche); a ciò si aggiunge il fatto che tutto il sistema a contorno dell’implementazione dell’agrivoltaico è da costruirsi. Infine il tema del rapporto con il paesaggio: un argomento non nuovo, ma mai sufficientemente declinato se si pensa che ancora parliamo di «impianti» e non di «progetti di paesaggio» quando ci riferiamo al fotovoltaico su grande scala.

FF: Negli ultimi anni sei alla guida di una task force per ENEA sull’agrivoltaico sostenibile e anche presidente dell’AIAS. Puoi raccontarci quali progetti state portando avanti e come in Italia il tema dell’agrivoltaico è stato affrontato? A che punto siete?

AS: Nel 2021 l’agrivoltaico si stava affermando come un tema possibile di sviluppo delle rinnovabili in direzione della decarbonizzazione. L’approccio a questa opportunità si presentava però dall’inizio nella sua complessità perché richiedeva l’integrazione di conoscenze diverse e la messa a punto di un nuovo modello. In altre parole, non eravamo di fronte a un «prodotto sullo scaffale», pronto all’uso. ENEA, che ha le potenzialità per coprire trasversalmente tutti gli ambiti necessari a soddisfare questa mission, ha deciso di accettare la sfida mettendo a disposizione le proprie competenze sia sulle tecnologie energetiche e le fonti rinnovabili, sia sulla sostenibilità dei sistemi produttivi e territoriali. Combinando eterogeneità interne, ha quindi voluto creare una «cassetta degli attrezzi», producendo conoscenza e visione adeguate a consentire uno sviluppo armonico dell’agrivoltaico.

Il principale motivo per il quale è nata la task force Agrivoltaico Sostenibile di ENEA è stata l’intenzione di accompagnare il suo sviluppo in Italia dalla fase iniziale, caratterizzata da incertezze di interpretazione e vuoti normativi, fino a farlo diventare uno degli ingredienti della transizione energetica nazionale. Dalla sua costituzione, ha condotto diverse attività ed è stata sempre impegnata sul fronte della diffusione del know-how, contribuendo a dare forma a ciò che non c’era ancora: una cultura dell’agrivoltaico, declinata secondo le varie sfaccettature tecniche.

Tra le sue attività si colloca la partecipazione al progetto europeo Symbiosyst, la cui finalità è abbinare fotovoltaico di ultima generazione, sistemi di modellazione avanzata e attività agricole per incrementare la produzione da fonti rinnovabili senza ulteriore consumo di suolo, con benefici in termini economici e di tutela del paesaggio, in linea con gli obiettivi europei di neutralità climatica entro il 2050. Il progetto Symbiosyst è finanziato dal programma europeo Horizon e condotto da 18 partner, tra cui per l’Italia: ENEA, EURAC Research (coordinatore), EF Solare, Convert, ETA Florence Renewable Energy, Centro di Sperimentazione Laimburg e Südtiroler Bauernbund. Il progetto mira a sviluppare soluzioni tecnologiche innovative per migliorare la competitività dell’agrivoltaico in Europa e minimizzare l’impatto su ambiente e paesaggio, promuovendo un agrivoltaico «su misura» in grado di stimolare iniziative e investimenti.

ENEA interviene su questi due temi cruciali. Infatti, oltre allo sviluppo di metodologie e strumenti innovativi per la progettazione di sistemi agrivoltaici sostenibili in grado di ottimizzare produzione agricola ed energetica, l’agenzia è impegnata nella realizzazione di soluzioni a supporto di sistemi informativi GIS-based, incentrati sull’integrazione di conoscenze multidisciplinari, ma anche nel coinvolgimento degli stakeholder con azioni di formazione.

La visione che sottende l’apporto ENEA al progetto è quella dell’agrivoltaico come una soluzione sartoriale, che risponde a una generale visione sistemica dei vari sottosistemi coinvolti e che adatta una metodologia generale a specifici contesti territoriali, e cioè a diversi paesaggi, comunità e sistemi economici. In tal senso, la complessità del progetto deve essere salvaguardata da tentativi estremi di semplificazione della sua valutazione attraverso la messa a punto di sistemi di supporto alle decisioni sia nella fase progettuale che in quelle successive alle autorizzazioni. In questo contesto saranno realizzate anche le linee guida per l’integrazione nel paesaggio e un catalogo di impianti dimostratori e di best practice

Le competenze maturate all’interno della task force sono anche state di supporto per la messa a punto di diverse linee di ricerca riconducibili all’attività prevista nel programma di finanziamento pubblico (MASE), Ricerca di Sistema Elettrico Nazionale (PTR 2022-2024), Progetto Fotovoltaico ad Alta Efficienza, che include un work package che ha lo scopo di progettare e realizzare nuove soluzioni per integrare il fotovoltaico negli edifici e per coniugare produzione di energia elettrica e agricola (agrivoltaico).

L’AIAS è stata istituita nel maggio 2021, dopo l’esperienza maturata da ENEA con la Rete Nazionale Agrivoltaico Sostenibile, lanciata dalla stessa agenzia con il supporto di ETA Florence Renewable Energies, una rete italiana aperta a imprese, istituzioni, università e associazioni di categoria per promuovere l’agrivoltaico sostenibile. Dopo poco più di un anno la rete contava circa 1200 iscritti e questo numero era la misura del grande interesse che questo tema suscitava. Dal novembre 2022, ENEA ha assunto la presidenza di AIAS tramite la sottoscritta.

AIAS ha lo scopo di promuovere lo sviluppo virtuoso dell’agrivoltaico sostenendo i progetti che valorizzano il suo potenziale produttivo anche attraverso soluzioni tecnologiche avanzate. Tra gli associati vi sono rappresentanti di diversi ambiti di interesse, tra cui operatori energetici e operatori agricoli, il settore della ricerca, istruzione e consulenza, e quello legale e finanziario. Tra gli obiettivi di AIAS – che nel solo 2023 ha riunito circa100 soci e ha toccato con le sue iniziative 5 città italiane e 3 città europee, realizzato 2 eventi di formazione, 3 convegni, 3 fiere, 1 workshop, 1 tour agrivoltaico tra Italia e Francia e 2 partecipazioni a eventi internazionali – vi è quello di sostenere progetti etici in grado di valorizzare la produzione agricola, l’ambiente e il paesaggio, nel rispetto e nel miglioramento della biodiversità e delle qualità ecosistemiche dei siti a supporto delle comunità locali.

FF: Esistono in Italia dei progetti che andando oltre all’innovazione tecnologica diano voce agli abitanti permettendo esperienze diverse degli spazi urbani e naturali?

AS: Assolutamente sì, esistono progetti che fanno della bellezza – intesa come Gregory Bateson la definisce, « the pattern that connects» – il loro centro. Non è immediato e non è semplice, ma accade, specie se il processo viene «innestato». Ad esempio nel 2022, ENEA insieme a InArch e con il supporto della società NeoruraleHub (ora Simbiosi), ha bandito un concorso di progettazione del paesaggio titolato «L’agrivoltaico per l’arca di Noè». La tesi del concorso – che prevedeva l’assegnazione dell’incarico per la realizzazione

dell’opera per il primo classificato – era che la realizzazione di sistemi agrivoltaici avrebbero potuto costituire, superando il punto di vista squisitamente tecnico verso una dimensione progettuale complessa, un’occasione per trasformare la transizione energetica in transizione ecologica, attraverso la messa a punto di visioni articolate, capaci di sperimentare nuovi approcci.

Il concorso stimolava la ricerca nella direzione del progetto dei sistemi agrivoltaici come una parte del paesaggio, disegnata in modo che la popolazione di un certo territorio potesse partecipare alla trasformazione sostenibile del proprio habitat. In questa cornice metodologica, il concorso aveva un duplice obiettivo. Il primo era quello di realizzare un sistema agrivoltaico della taglia orientativa di 1MWp su un’area complessiva di 6 ha, adatto a integrarsi con la coltivazione del riso. Il secondo quello di progettare il sistema agrivoltaico come una parte del paesaggio. Ciò significa mettere in relazione il segno costituito dal sistema tecnologico con la trama strutturale e semantica del paesaggio stesso, pensando entrambi come parte dell’ecosistema di cui fanno parte anche alla ricerca di un miglioramento delle qualità intrinseche del sito d’intervento.

Trova spazio nel concept del concorso anche il valore del vuoto, cioè di quello spazio che viene tecnicamente considerato come una sorta di sfrido, ma che è il luogo in cui possono realizzarsi delle relazioni strutturando funzioni aggiuntive rispetto alla sola funzione primaria che sfrutta in maniera intensiva l’area a disposizione (per es. impianti fotovoltaici molto densi o agricoltura intensiva).

Del valore del vuoto è un esempio il paesaggio in cui si inserisce il progetto di concorso: un paesaggio di restituzione realizzato dai committenti stessi. Nel luogo in cui l’azione umana, addomesticando la Natura alla monocoltura, aveva drasticamente ridotto il numero delle specie animali e vegetali presenti e appiattito l’orizzonte dello sguardo su un solo piano orizzontale, è stata operata un’azione di rinaturalizzazione, che sostituisce al pieno della monocoltura il vuoto della Natura.

Nella pratica di NeoruraleHub vuote sono le fasce di margine (Environment Field Margin) in cui si lascia la vegetazione libera di crescere intorno alle aree coltivate a riso, e sono proprio queste fasce vuote che costituendosi come aree di biodiversità sostengono le zone coltivate collocandosi come barriere contro le infestazioni di insetti e parassiti, evitando così l’uso di insetticidi durante tutto il processo di coltivazione.

Nel trasferire questo approccio – che attribuisce un valore di restituzione al vuoto progettato e sostenuto dalle conoscenze e dai saperi scientifici e tecnici –, allo specifico oggetto del concorso, un giardino agrivoltaico, assumono particolare importanza lo «spazio poro» e cioè il vuoto tra e sotto i moduli fotovoltaici, e anche quello determinato nell’area a disposizione dal pieno del sistema. Nelle intenzioni del concorso questo è lo spazio di relazione, in cui non solo esiste la coltivazione del riso, ma anche la fauna e la flora e le stesse persone. In questo modo nell’ottica del progetto il vuoto costituisce un valore

Scelto da una giuria internazionale, il vincitore del concorso è stato lo Studio Alami con il progetto A-Grid. Si tratta di una sorta di canopea in cui i moduli fotovoltaici sono ancorati a cavi sospesi, generando una rete in cui la posizione dei singoli elementi è ottimizzata in funzione della captazione solare e delle esigenze delle colture sottostanti. Un progetto complesso che ha concluso la fase di progettazione preliminare e il cui business plan è al momento in fase di definizione. In seguito alla chiusura del concorso e in fase contrattuale con la società committente, è stato sviluppato

un modello digitale parametrico che ha dato la possibilità di effettuare diverse iterazioni nella generazione della geometria, fino ad arrivare a definire la geometria ottimizzata sia dal punto di vista strutturale (e quindi economico) che da quello funzionale (rapporto luce/ombra). La progettazione si è concentrata principalmente sulle tensostrutture e sulla loro fattibilità nel contesto agricolo delle risaie.

Gli altri due progetti premiati (autori B2B e LAND) presentavano caratteristiche diverse da questa prima proposta, ma entrambe erano espressione di precise interpretazioni dell’agrivoltaico nel contesto del paesaggio e anche della fruizione a scala territoriale.

Questo concorso è stato un incipit, ma ha generato altre possibilità di sviluppo. Diversi associati di AIAS hanno nelle loro pipeline progetti di agrivoltaico in cui l’estetica e le pratiche di coinvolgimento delle comunità locali sono ingredienti significativi del progetto. Siamo solo all’inizio e nonostante le difficoltà e ambiguità legate a questo momento di transizione non solo energetica, la buona notizia è che nei prossimi anni avremo modo di lavorare insieme alla ricerca di una forma di futuro desiderabile, che trovi nel paesaggio una sua espressione condivisa.

FF: Nella cultura corrente fotovoltaico e paesaggio sono due elementi inevitabilmente contrapposti poiché non è stata ancora trovata una valida risposta progettuale, una sintesi espressione di una visione complessa che sappia rispondere alle criticità che il processo di transizione ecologica necessariamente presenta. Quali sarebbero dunque gli elementi per elaborare una visione che superi questa contrapposizione?

AS: Una visione adeguata alla complessità alla quale ci costringe la transizione ecologica non può che essere sostenuta da una pluriforme e interconnessa comprensione delle problematiche. La sola analisi disciplinare che separa, divide e quantifica, deve essere superata da una visione complessa e di sintesi – non semplificazione – efficace per produrre un valore collettivo e simbolico del fotovoltaico che non sia solo quello dell’utile, ma che trascenda questo ambito nella direzione del bello. Pensare un campo fotovoltaico come un giardino recupera il senso umano dell’abitare, in cui c’è la funzione ma anche l’estetica come possibilità di espressione di quelle necessità che non sono relegabili al campo dell’utilità. È necessaria un’azione di restituzione alla Natura della sua dimensione superflua, cioè puramente contemplativa, alla quale lo stesso progetto del fotovoltaico concorre offrendo occasioni di contemplazione del paesaggio; un invito a superare la scissione tra soggetto e oggetto, determinata

3 A Grid, progetto di concorso L’agrivoltaico per l’Arca di Noè (primo classificato), progetto Studio Alami. Visualizzazione Fabiano Spano, Studio Alami 4 Arising Landscapes, progetto di concorso L’agrivoltaico per l’Arca di Noè (secondo classificato), B2B Arquitectos. Visualizzazione B2B Arquitectos 4

dal sapere scientifico che indaga il mondo come strumento per i fini pratici dell’uomo. Se nella pratica corrente un campo fotovoltaico è concepito, percepito e vissuto come una sottrazione al paesaggio e all’uomo, è allora necessaria un’azione che sia in grado di elaborare soluzioni e strategie attraverso le quali il campo fotovoltaico possa essere un’azione di restituzione alla Natura, ma anche allo stesso uomo che dal rapporto con la Natura trae il senso della propria esistenza. Trasformare la superficie fotovoltaica in un giardino fotovoltaico consente di costruire un ponte tra la cultura della tecnologia e la cultura umanistica, e segnatamente del paesaggio. Nella pratica, si tratta di progettare i campi fotovoltaici in maniera da modulare il grado di utilità/inutilità delle estensioni di suolo che ricoprono, alla ricerca di un grado di relazione dell’uomo con la Natura che soddisfi esigenze legate al contemplare, allo stare delle persone tra di loro o in un certo luogo, al produrre. In questo orizzonte l’agrivoltaico si configura come una possibilità rilevante per declinare i temi della produzione di energia, di cibo e di bellezza, in progetti di trasformazione sostenibile del paesaggio in cui gli esseri umani abbiano un ruolo fondamentale.

* Architetta, senior researcher presso ENEA Dipartimento tecnologie energetiche rinnovabili, Divisione fotovoltaico e smart devices, coordinatrice della task force ENEA Agrivoltaico sostenibile, presidente Associazione italiana per l’agrivoltaico sostenibile (AIAS)

Riflessioni solari:

l’energia del sole nel progetto d’architettura

Elena Poma

Architetta, assistente e dottoranda presso USI-Arc

Il requisito di integrare impianti per l’utilizzo dell’energia solare pone gli architetti di fronte a una sfida a livello progettuale, suscitando riflessioni critiche a proposito dell’evoluzione della progettazione nel corso dell’ultimo secolo e nel prossimo futuro. Come affermato dal professore Federico M. Butera, pioniere della diffusione delle pratiche dell’architettura sostenibile, il XX secolo è stato testimone non solo della grande rivoluzione che ha portato le tecnologie meccaniche all’interno dei fabbricati, ma anche di «una rivoluzione nel guscio che avvolge tutte queste tecnologie, cioè l’edificio».1 Grazie alla disponibilità di impianti per il controllo del comfort (e di combustibili per alimentarli), il manufatto è divenuto indipendente dalla necessità di stabilire connessioni fisico-climatiche con l’ambiente esterno. Questa «involuzione» 2 dell’edificio a livello bioclimatico ha aperto nuove strade per la progettazione, dando la possibilità agli architetti di raggiungere risultati senza precedenti nello sviluppo tipologico, compositivo e costruttivo dell’architettura.

A questa libertà creativa, corrisponde anche un aumento della complessità del processo edilizio, in cui l’inserimento di impianti per il mantenimento dei livelli di comfort termoigrometrico determina la necessità di gestire gli aspetti di integrazione, adeguamento tecnologico e manutenzione delle componenti meccaniche.3 La posizione degli elementi impiantistici per il controllo del clima interno (quali, ad esempio, centrali termiche, unità di trattamento dell’aria, sistemi di circolazione dell’aria e corpi riscaldanti e raffrescanti) è legata a requisiti funzionali e di efficienza energetica. Tuttavia, a livello architettonico, se non si desidera esibire le componenti impiantistiche per ragioni estetiche o pratiche, è possibile collocare la maggior parte di esse in vani tecnici, intercapedini, sulla copertura o all’interno degli elementi costruttivi, così da celarle alla vista degli utenti. Questa possibilità di scelta permette di separare a livello compositivo l’edificio dai suoi impianti, così che l’immagine architettonica non sia necessariamente inclusiva delle componenti tecniche.

Differentemente dalle tipologie di impianto sopracitate, gli impianti solari per la produzione di energia elettrica o termica necessitano di essere collocati sulla superficie esterna della costruzione per garantirne l’efficacia.4 Se gli elementi per sfruttare l’energia del sole hanno dimensioni modeste rispetto alle superfici esterne dell’edificio e le condizioni del contesto lo permettono, è possibile, per esempio, collocarli sulle coperture, celandoli anche completamente alla vista diretta.

1 Ufficio per l’ambiente e l’energia UAE, Basilea. Jessenvollenweider Architektur. Foto Jessenvollenweider Architektur

2 Edificio residenziale Sol’CH, Poschiavo. Nadia Vontobel Architekten. Foto Nadia Vontobel Architekten

3 Risanamento stabile residenziale, Basilea. Salathé Architekten. Foto Roman Weyeneth

4 Bivacco Piano della Parete, Via alta Crio. Sabrina Binda, Nicola Truaisch.

Foto Jimmy Laratta

5 Ampliamento Franklin University, Lugano. Flaviano Capriotti Architetti. Foto Leo Torri

6 Risanamento energetico edificio Suva, Zurigo. SPPA Architekten. Foto Archi

Quando invece l’impianto solare raggiunge dimensioni e caratteristiche per cui non è più possibile escluderlo dall’aspetto estetico esteriore dell’edificio: esso diviene elemento architettonico. Per questa ragione, l’integrazione di questi dispositivi ha implicazioni profonde sulla progettualità architettonica, specialmente quando la collocazione degli impianti solari non è limitata alle superfici di copertura. Sono diversi i dispositivi che nel corso dei secoli sono entrati a far parte della composizione architettonica, aggiungendosi alla struttura e all’involucro opaco degli edifici. Primo fra essi è il serramento che, nato da esigenze pragmatiche, è divenuto componente fondamentale della progettazione architettonica in grado di cambiare completamente l’estetica del manufatto e di influenzare il progresso tipologico e tecnologico in edilizia. A livello compositivo, esistono alcune corrispondenze tra finestre ed elementi di captazione solare posti nelle superfici esterne degli edifici. La collocazione di questi diversi dispositivi risponde in primo luogo a esigenze funzionali: la loro posizione è influenzata dall’orientamento rispetto ai punti cardinali, dalle condizioni climatiche e dal contesto ambientale circostante, sia naturale che costruito. Inoltre, la loro dimensione e quantità è regolata da prescrizioni, in materia di abitabilità degli ambienti interni, per le aperture vetrate, e in materia di rendimento energetico, per gli impianti solari. Tuttavia, mentre i serramenti che collegano l’ambiente interno con quello esterno hanno una relazione molto stretta con l’organizzazione tipologica, la presenza di collettori solari e pannelli fotovoltaici non interagisce altrettanto direttamente con l’organizzazione degli spazi.

In questo numero, dedicato all’integrazione degli impianti fotovoltaici in architettura, i progetti presentati costituiscono un catalogo esemplificativo delle diverse interazioni architettoniche tra gli elementi di captazione solare e le altre componenti dell’edificio. Le specificità di ogni caso e le personalità degli approcci progettuali, con cui ogni progettista ha affrontato il tema dell’integrazione di tecnologie solari fotovoltaiche, hanno prodotto risultati estremamente differenti tra loro; nonostante ciò, è possibile, considerando i progetti dal punto di vista compositivo e costruttivo, evidenziare alcune caratteristiche ricorrenti.

Osservando le caratteristiche compositive, si identificano due tendenze principali, applicate nei progetti con diversi gradi di rigidità: l’adattamento tipologico dell’edificio in relazione all’integrazione degli impianti fotovoltaici e la progettazione dell’impianto fotovoltaico in funzione della tipologia architettonica. Esemplificativa della prima tendenza è la scuola dell’infanzia Wundernasa a Ried-Brig di Comamala Ismail. La volumetria di questo edificio appare in chiara relazione con l’impianto fotovoltaico: la forma data all’involucro permette, infatti, una collocazione efficace dei moduli fotovoltaici. L’utilizzo di ampie superfici inclinate nell’involucro edilizio è anche una scelta compositiva, che influenza l’organizzazione degli spazi interni, sviluppandone il potenziale qualitativo. Tra gli esempi rappresentativi della seconda tendenza vi sono, invece, il Centro Polis a Pregassona, progettato da Studio Mario Campi e Studio Rosario Galgano, il Bivacco Piano della Parete in Valle Malvaglia, progettato da Sabrina Binda e Nicola Truaisch, e il risanamento energetico dell’edificio Suva a Zurigo di SPPA Architekten. A Pregassona, l’impianto fotovoltaico è stato integrato nell’involucro opaco rispettando il disegno di facciata proposto in origine per essere realizzato con lastre di fibrocemento. L’uso di elementi fotovoltaici simili per forma alla soluzione costruttiva prevista in precedenza ha permesso di non alterare le caratteristiche già precedentemente definite del progetto. Nel Bivacco Piano della Parete, l’impiego di pannelli solari che ripropongono la geometria degli elementi

7 Cantina Obrecht, Jenins. Bearth & Deplazes. Foto Bearth & Deplazes.

8 Centro Polis, Pregassona. Studio Mario Campi, Studio Rosario Galgano. Foto Archi

9 Lo Scudo di Stabio. Studio di Progettazione Martinelli e Rossi. Foto Marco Introini

10 Uffici e Data Center WWZ, Zugo. Boltshauser Architekten. Foto Kuster Frey

11 Scuola dell’infanzia Wundernasa, Ried-Brig. Comamala Ismail. Adrien Barakat

di rivestimento ha consentito l’integrazione di un impianto fotovoltaico mantenendo il carattere essenziale dell’edificio. Nel terzo caso, invece, il disegno dell’elemento solare posto nella facciata è stato determinato per rispettare le qualità geometriche ed estetiche del progetto originale degli anni Sessanta disegnato da Roland Rohn. La Cantina Obrecht a Jennins, progettata da Bearth & Deplazes e Daniel Ladner, mostra come sia possibile coniugare le due tendenze, per raggiungere un equilibrio tra ottimizzazione dell’impianto solare e forma architettonica

Oltre a relazionarsi con la composizione architettonica, l’integrazione di impianti fotovoltaici interagisce con la progettazione a livello costruttivo. Osservando questo aspetto negli esempi presentati nelle pagine successive, emergono due modalità principali adottate nella progettazione per l’integrazione dei moduli fotovoltaici: l’impiego del pannello solare come elemento costitutivo dell’involucro opaco e la collocazione del pannello come elemento tecnologico aggiuntivo. Il primo approccio è identificabile, per esempio, nella sede dell’Ufficio per l’ambiente e l’energia a Basilea, progettato da Jessenvollenweider Architektur, nella casa unifamiliare Sol’CH a Poschiavo, progettata da Nadia Vontobel Architekten, e negli interventi di modifica progettati da Salathé Architekten per l’involucro dell’edificio di abitazioni degli anni Sessanta di Schachenmann und Berger Architekten a Basilea. In questi progetti, i moduli fotovoltaici costituiscono il rivestimento esterno di parti opache delle facciate. Una diversa declinazione di questo approccio è identificabile nella sede degli uffici e Data Center WWZ AG a Zugo, progettato da Boltshauser Architekten, e nell’edificio «Lo Scudo di Stabio», dello Studio di Progettazione Martinelli e Rossi. In questi due esempi, i moduli fotovoltaici sono inseriti come elementi particolari nei prospetti: come parapetti nel primo caso, e come porzioni distinte di facciata nel secondo. L’altro criterio individuato è riconoscibile nell’ampliamento della Franklin University a Lugano di Flaviano Capriotti Architetti e nel progetto di Strut Architekten per la nuova sede di KELLER Druckmesstechnik a Winterthur. In questi casi, i moduli fotovoltaici sono collocati in un elemento aggiuntivo dell’involucro che, pur essendo ad esso collegato, si distingue per via della sua dichiarata identità di impianto meccanico altamente sofisticato, disegnato in modo creativo ed esibito.

Le corrispondenze registrate a livello compositivo e costruttivo aprono ulteriori riflessioni riguardo alle modalità di integrazione degli impianti solari in facciata rispetto alla diversità dei casi esaminati, in termini di destinazione d’uso, dimensione e tipologia di intervento. Mentre le diverse possibilità progettuali discusse nei paragrafi precedenti sono identificabili in progetti con funzioni differenti e dimensioni anche notevolmente diverse, solo alcune ricorrono significativamente nei progetti di intervento sul patrimonio esistente. In questi progetti, l’inserimento dei moduli fotovoltaici in facciata predilige l’integrazione mimetica degli elementi, per rispettare o riproporre le caratteristiche tipologiche, costruttive ed estetiche del progetto originale. Invece, negli edifici di nuova realizzazione sono state applicate anche alternative che hanno posto la componente fotovoltaica in esposizione, trasformando i progetti in manifesti di tecnologia solare che legano le potenzialità compositivo-architettoniche a quelle comunicative.

Riflettere sull’ampio ventaglio di possibilità compositive e costruttive legate all’integrazione dei moduli fotovoltaici in architettura presentato in questa edizione di Archi, permette di individuare il potenziale creativo della tecnologia stessa. Sia che si decida di esibire gli elementi tecnologici oppure di mimetizzarli, l’introduzione di questi dispositivi negli edifici pone una serie di quesiti progettuali, legati sia all’organizzazione degli spazi, sia alle scelte costruttive. Quando gli elementi solari sono integrati nell’involucro, l’esigenza di disporre di ampie superfici per la captazione solare può interferire con la geometria dei volumi e con il disegno delle facciate, dando la possibilità di sviluppare in modo creativo e funzionale le qualità spaziali. A livello costruttivo, l’impianto quale elemento costitutivo dell’involucro opaco influisce sulle caratteristiche materiali esterne del fabbricato e sul suo processo costruttivo. Quando, invece, i pannelli solari sono collocati in una struttura distinta dall’involucro edilizio, il progetto di architettura si estende a un ulteriore dispositivo che è interconnesso funzionalmente e visivamente con l’edificio cui appartiene. In entrambi i casi, l’inserimento di componenti solari come elementi compositivi dell’architettura implica uno sforzo creativo a livello costruttivo per trovare soluzioni che garantiscano l’efficacia degli impianti e la loro possibilità di manutenzione nel tempo. Gli esempi di architettura con impianti fotovoltaici integrati trattati nel capitolo dedicato ai progetti offrono uno specchio davanti al quale riflettere sull’evoluzione possibile della pratica architettonica nell’epoca della consapevolezza ecologica. Per via delle caratteristiche messe in luce, l’integrazione degli impianti solari implica un avvicinamento tra progettazione architettonica e progettazione impiantistica. Come è già stato dimostrato, questo approccio, se esteso anche ad altri elementi tecnici, permette un aumento significativo delle prestazioni dei fabbricati, al quale si aggiunge anche un’ottimizzazione maggiore nell’uso delle risorse per la progettazione e per la realizzazione degli edifici.5 Studi recenti6 hanno rivelato come i progettisti interessati a sviluppare il tema dell’integrazione fra edificio e impianti per il controllo del comfort nel XX secolo, abbiano raggiunto risultati innovativi e qualitativamente rilevanti, come, per esempio, le facciate dell’immobile commerciale La Rinascente (1959-1962), progettato da Franco Albini e Franca Helg. In questo progetto, lo studio dell’inserimento delle componenti tecniche ha suggerito ai progettisti una nuova soluzione estetica per l’involucro.7 Oggi, il concetto di cultura della costruzione (Baukultur) , promosso dall’Ufficio federale della cultura, implica l’adozione di pratiche energeticamente consapevoli per lo sviluppo sostenibile dell’ambiente costruito.8 Se, attraverso la progettazione bioclimatica degli spazi e degli elementi costruttivi gli architetti sono da tempo in grado di ridurre i fabbisogni energetici degli edifici,9 l’integrazione di impianti fotovoltaici diviene l’occasione per riflettere sul possibile sviluppo dell’architettura nel XXI secolo e sul ruolo dell’architetto rispetto alle potenzialità energetiche delle superfici edilizie.

Note

1. F. M. Butera, Dalla caverna alla casa ecologica: Storia Del Comfort e Dell’energia, Edizioni Ambiente, Milano 2004, p. 135.

2. Ibidem

3. G. Dall’O’, Architettura e impianti. Tecnologie dei sistemi impiantistici negli edifici, nuova ed. Città Studi Edizioni, Torino 1999, pp. 1-36.

4. G. Becker et al. Gebäudeintegrierte Solartechnik : Architektur gestalten mit Photovoltaik und Solarthermie, Institut für internationale ArchitekturDokumentation, München 2016.

Überlegungen zum Einsatz der Sonnenenergie in Architektur und Planung

Der Aufsatz untersucht die Herausforderung für Architekten, Solarsysteme in Bauprojekte zu integrieren. Im 20. Jahrhundert erlebte die Architektur eine technologische Revolution, die Gebäude dank mechanischer Komfortsteuerungssysteme vom Aussenklima unabhängig machte, was die Komplexität der Planung erhöhte und eine Synergie zwischen ästhetischen und funktionalen Aspekten erforderte. In der Schweiz wurden in den letzten 50 Jahren in moderne Gebäude und Renovierungen technologische Systeme zur Aufrechterhaltung eines optimalen thermohygrometrischen Komforts integriert, die aus ästhetischen Gründen oft nicht sichtbar sind, aber viel Platz beanspruchen. Solarsysteme hingegen müssen auf Aussenflächen angebracht werden, was eine ästhetische und funktionale Herausforderung für die Architektur darstellt. Poma erörtert, wie die Integration von Solaranlagen, wie z. B. Photovoltaik-Paneele, die architektonische Gestaltung tiefgreifend beeinflusst. In diesem Artikel werden Beispielprojekte untersucht und zwei Haupttrends hervorgehoben: die typologische Anpassung von Gebäuden für die Integration von Photovoltaikanlagen und die Gestaltung von Anlagen entsprechend der architektonischen Typologie. Die Integration von Solarsystemen eröffnet neue Gestaltungsmöglichkeiten und wirft Fragen im Zusammenhang mit der räumlichen Organisation und der Wahl der Bauweise auf. Durch die Betrachtung des breiten Spektrums möglicher Lösungen wird das kreative Potenzial der Integration von Solarsystemen in Gebäuden hervorgehoben und eine Annäherung zwischen Architektur und Systemdesign gefördert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Integration von Solarsystemen nicht nur die Energieeffizienz von Gebäuden verbessert, sondern auch eine Gelegenheit bietet, die Architektur des 21. Jahrhunderts neu zu überdenken, energiebewusste Praktiken zu unterstützen und den Zielen der nachhaltigen Entwicklung gerecht zu werden.

5. B. Bielefeld (a cura di), Basic Building Technology, Birkhäuser, Basel 2007, pp. 8-9.

6. F. Graf, G. Marino, Les dispositifs du confort dans l’architecture du 20e Siècle. Connaissance et stratégies de sauvegarde = Building Environment and Interior Comfort in 20th-Century Architecture: Understanding Issues and Developing Conservation Strategies, Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne 2016.

7. G. Marino, «L’accidentalità tecnica» comme source de composition architecturale. L’immeuble

commercial La Rinascente à Rome. Franco Albini, Franca Helg, 1957-1962, in F. Graf, G. Marino, Les dispositifs du confort, cit., pp. 169-186.

8. L. Amréus, et al. Otto criteri per una cultura della costruzione di qualità: Sistema Davos per la qualità nella cultura della costruzione. Ufficio federale della cultura UFC, Berna 2021

9. F. Wittmann, Effects of Architecture, Quart verlag , Luzern 2021.

Sabrina Binda, Nicola Truaisch

Bivacco Piano della Parete, Via alta Crio

Luogo 46°26’22 N | 9°05’04 E, 2725 m s.l.m.

Committente

facciata Sud

Architettura, direzione lavori

Carpenteria, Impresa generale

Impresa di costruzioni

Ingegneria civile

Impianti elettrici

Fotovoltaico

Piano della Parete, Valle Malvaglia

Società Alpinistica Ticinese, sezione Lucomagno, Olivone

Sabrina Binda, Olivone

Nicola Truaisch, Dongio

Truaisch & Derighetti, Dongio

Odis B. De Leoni, Marolta

Studio Gendotti, Airolo

Agrimess, Iragna

PREFA Svizzera, Thalwil

Rigiani - Laratta, Aquila

Date di realizzazione giugno-settembre 2023

Superficie riscaldata lorda non riscaldato

Potenza impianto PV/BIPV

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

0.86 kWp

PREFA Svizzera, Thalwil

PREFA Svizzera, Thalwil

Impianto stand-alone con batterie al gel. Pannelli integrati nel rivestimento in lastre di alluminio

Altre particolarità

20 tegole con potenza di picco 43 Wp, dimensioni 700 × 420 mm, spessore 0,7 mm

Il bivacco, non riscaldato, dispone di una quindicina di posti letto e viene a colmare una lacuna per il pernottamento lungo la Via alta Crio, che parte dalla capanna Brogoldone (1907 m) nel Bellinzonese per arrivare al Passo del Lucomagno. Il tragitto di 24 km e 3000 m di dislivello tra il rifugio Giümela in Val Pontirone fino alla capanna di Quarnei in Valle Malvaglia necessitava di un punto d’appoggio. La costruzione è stata elitrasportata in vari moduli a quota 2700 m al Pian della Parete, in Valle Malvaglia, nella regione dove nasce la cascata «Fürbeda». In loco è poi stato oggetto di importanti lavori di assemblaggio e finitura. Il piccolo impianto fotovoltaico, dotato di batterie di accumulo, fornisce energia per l’illuminazione interna e l’alimentazione di una postazione USB per la ricarica di apparecchi elettronici. Il bivacco dispone di una cucina alimentata con bombole a gas liquido. All’interno non vi è apporto di acqua corrente. Il WC, a secco, non è collegato agli ambienti interni, ma è accessibile unicamente dall’esterno e sfrutta il processo di compostaggio naturale dei rifiuti solidi e liquidi. Tutto è stato costruito in Valle di Blenio, coinvolgendo ditte e progettisti della regione.

1 Sezione longitudinale, sezione tipo, intelaiatura facciata ovest intelaiatura facciata est. Disegni Sabrina Binda e Nicola Truaisch. Fotografie Sabrina Binda

2 Fasi di montaggio della copertura e dei moduli fotovoltaici. Foto Jimmy Laratta

3 Dettaglio della struttura. Disegno Studio Gendotti

4 Esposizione a sud (180°), inclinazione del tetto: 45°

20 pannelli solari Prefa per tetto piccoli (5,88 m2)

94 annelli Prefa per tetto R.16 (27,64 m2)

Senza inverter MPPl: 2 linee di 10 pannelli ciascuna. Disegni Prefa

Linea 2

Linea 1

intelaiatura facciata Est

sezione tipo

intelaiatura facciata Ovest

intelaiatura facciata Est

sezione A-A facciata Sud

facciata Est

intelaiatura facciata Ovest

sezione tipo

facciata Est

intelaiatura facciata Ovest

Flaviano Capriotti Architetti

Foto Leo Torri

Ampliamento Franklin University, Lugano

Luogo 45°59’52.06” N | 8°56’19.86” E, 364 m s.l.m.

Committente

Architettura

Direzione lavori, Illuminitecnica

Impresa generale

Ingegneria civile

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Fisica della costruzione

Installatori fotovoltaico

Partner di ricerca

Via Ponte Tresa 29, Sorengo

Franklin University Switzerland, Sorengo

Flaviano Capriotti Architetti, Milano

Afry Svizzera, Bellinzona

Giovanni Quadri, Cadempino

Casanova Ingegneria, Pazzallo

Studio ingegneria Zocchetti, Lugano

Elettroconsulenze Solcà, Mendrisio

Ifec Ingegneria, Rivera

AIL, Muzzano (fotovoltaico), Kummler+Matter, Mezzovico - Vira (facciata)

SUPSI. Progetto supportato dal Programma P+D dell’Ufficio Federale dell’Energia (UFE)

Date realizzazione 2023

Superficie riscaldata lorda 3’388 m²

Potenza impianto PV/BIPV 18 kWp (facciata)

Produzione annuale stimata o monitorata 18700 kWh (facciata, stimata)

Produttore moduli fotovoltaici integrati Sunage, Balerna

Particolarità dell’impianto solare

Frangisole verticale dinamico, con due moduli fotovoltaici per lamella: 126 moduli da 81.44 Wp e 126 moduli da 64 Wp

Il tema dell'efficienza energetica e della sostenibilità ambientale hanno un ruolo centrale nel progetto della nuova ala del Campus della Franklin University Switzerland: la necessità di ombreggiare il volume cilindrico degli spazi comuni e didattici con un involucro in vetro traslucido ha originato un sistema innovativo e virtuoso che protegge dal sole e produce energia. Il volume è rivestito da un sistema orientabile di lamelle fotovoltaiche bianche: è il primo sistema in Europa dotato di componenti che seguono l’orientamento del sole e al tempo stesso permettono di ombreggiare gli spazi per un maggior comfort termico e visivo. Data la curvatura della facciata, la rotazione delle 63 lamelle sui due piani, è gestita a gruppi di 3 da un PLC (Programmable Logic Controller), attraverso una programmazione dedicata e un algoritmo specifico: inseguimento solare e controllo manuale. Ogni lamella è costituita da due moduli connessi in serie, divisi a metà sull'asse verticale per ovviare al problema del mutuo ombreggiamento. Sul lato est sono state installate lamelle FV ma non collegate a causa del basso irraggiamento, utili in caso di rottura o malfunzionamento degli elementi attivi. AR

Copertura

Pensilina metallica verniciata

Fascia in metallo verniciato

Lamelle fotovoltaiche orientabili

Facciata

Facciata

1 Sezione trasversale di dettaglio. Disegno Flaviano Capriotti Architetti

2 Simulazione dell’irraggiamento solare diretto. Fonte A menti

3 Assonomertia di dettaglio. Disegno AIL

4 Sezione di dettaglio. Disegno Flaviano Capriotti Architetti

Coperchio termolaccato

Termolaccato bianco

Lame con pannello fotovoltaico

Motore (mov.3 lame)

dalla base in acciaio sollevato di 5mm Lamiera di sostegno

Pannello fotovoltaico

Lama

Meccanica

Profilo portante

Studio Mario Campi, Studio Rosario Galgano

Centro Polis, Pregassona

Luogo 46°01’14.8” N | 8°58’14.7” E, 330 m s.l.m. Via Vedreggio 6, Pregassona

Committente

Architettura

Città di Lugano

Studio Mario Campi, Studio Rosario Galgano, Lugano

Impresa Consorzio GarDe, Lugano

Ingegneria civile

Impianti RCVS

Afry Svizzera, Rivera

Visani Rusconi Talleri, Lugano

Impianti elettrici Scherler, Lugano

Fisica della costruzione Ecocontrol, Locarno

Progettista facciate

Installatore fotovoltaico

Andrea Compagno, Zurigo - Lugano

AIL, Muzzano; Alsolis, Mendrisio

Date realizzazione 2018–2021

Certificazione energetica o standard raggiunto Minergie TI-358

Superficie riscaldata lorda 9’623 m²

Potenza impianto PV/BIPV 112 kWp tetto, 173 kWp facciate

Produzione annuale stimata o monitorata 190 MWh/a

Produttore moduli fotovoltaici integrati Suncol | Sunage, Balerna

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

Altre particolarità

Supporti in alluminio

Moduli Suncol (vetro-vetro) personalizzati

Monitoraggio dell’impianto eseguito da SUPSI all’interno del progetto VersoEST supportato dal FER (Fondo Energie rinnovabili del Cantone Ticino)

Il centro Polis (si veda Archi 5-2022) è tra gli edifici con maggiore superficie fotovoltaica integrata in facciata della Svizzera. Realizzato in seguito a un concorso terminato nel 2009, i progettisti hanno avuto la capacità di adattare l’architettura alle nuove necessità, spinti dalla decisione del committente pubblico: le facciate, previste originariamente ventilate con rivestimento di pannelli in fibrocemento, sono oggi costituite da 806 moduli fotovoltaici di 34 tipologie, per 1675 m 2 complessivi, alternati ai serramenti in alluminio. Uniti al fotovoltaico installato sul tetto, permettono la copertura della metà del già parsimonioso fabbisogno – essendo l’edificio certificato Minergie. La produzione è quasi al 100% autoconsumata dall’edificio ed è monitorata in continuo.

La finitura del modulo è di colore grigio, realizzata mediante stampa digitale sul vetro frontale che lo rende satinato, studiata in maniera da mantenere un’uniformità cromatica, non rendendo visibili le celle solari e ottenendo un buon rendimento energetico dal sistema. AR

1 Sezione trasversale. Studio Rosario Galgano

2 Simulazione dell’irraggiamento solare diretto.

Fonte A menti

3 Spaccato assonometrico.

Fonte Solarchitecture / BUK ETHZ

Vetro stratificato 4mm Pannello fotovoltaico

PVB 1.52mm

Vetro stratificato 4mm

Lamiera in alluminio termolaccato RAL 7016 Serramento in alluminio termolaccato RAL 7016 con taglio termico e triplo vetro

Strato di ventilazione 23cm Isolamento termico in lana minerale 22cm

Foto Archi

Foto Archi

Studio di Progettazione Martinelli e Rossi

Foto Marco Introini

Lo Scudo di Stabio

Luogo 45°50’46.99’’ N | 8°55’56.95’ E, 352 m s.l.m. Via Gaggiolo 12, Stabio

Committente

Architettura, Direzione lavori

Ingegneriacivile

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Fisica della costruzione

Progettista facciate / Fotovoltaico

Date

Stabio Life, Lugano

Studio di Progettazione Martinelli e Rossi, Mendrisio

Roberto Mondada, Balerna

Visani Rusconi Talleri, Taverne

Piona Engineering, Manno

Ifec Ingegneria, Rivera

SUPSI PVLAB / Alsolis, Mendrisio

Progetto 2020, realizzazione 2022

Certificazione energetica o standard raggiunto Minergie TI-011-PECO, SNBS

Tipologia edificio

Abitazione plurifamiliare / Amministrativo, nuova costruzione

Superficie riscaldata lorda 1742 m2

Potenza impianto PV

22,395 kWp in facciata, 4,44 kWp in copertura

Produzione annuale stimata o monitorata 23’000 kWh/a

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Particolarità dell’impianto solare

SMART Glass-Glass| Sunage, Balerna

moduli BAPV vetro-vetro con celle PERC monocristallino

Il nuovo edificio ha ricevuto la certificazione Minergie P-ECO e la classificazione Gold dell’SNBS, che valuta i tre ambiti della sostenibilità: l’ambiente, la socialità e l’economia. Il fabbricato è costruito principalmente utilizzando il legno, solo i nuclei e il ridotto piano interrato sono in calcestruzzo. I materiali isolanti sono di origine naturale e gli impianti molto efficienti. I moduli fotovoltaici sono installati sulle facciate sud e ovest, integrandole nel rivestimento in sughero a vista. Una porzione del tetto verde estensivo, finalizzato a proteggere la biodiversità, è anch’essa occupata da moduli fotovoltaici supplementari. Le batterie di accumulo di nuova generazione posate nelle centrali tecnologiche, unite ai punti di ricarica per la mobilità elettrica, permettono il 100% dell’autoconsumo dell’energia prodotta. AR

Copertura Substrato tetto verde estensivo parte centrale h minima 150 mm

Isolamento termico Swisspor PIR

Alu λ=0.22W/mk

corkpan

Plafone loggia

Pavimento loggia

Plafone portico

Pannello corkpan 120 mm

Pannello MD facciata 40 mm

1 Sezione trasversale di dettaglio

2 Sistema di fissaggio dei pannelli fotovoltaici in fase di cantiere. Foto Martinelli e Rossi

3 Spaccato assonometrico

Disegni Studio di Progettazione Martinelli e Rossi

substrato per tetto verde estensivo h min. 150 mm

feltro di separazione e filtro elemento di drenaggio e accumulo sp. 40 mm

feltro di protezione e accumulo manto impermeabile EPDM sp. 1.5 mm

isolazione termica Swisspor ALU 80/160 mm in pendenza

barriera al vapore Swisspor Bikuplan LL Eva Stria sp. 3.5 mm

pannello in abete 3 strati sp. 27 mm

struttura + isolamento termico Isocell sp. 320 mm

profilo di contenimento tetto verde estensivo

bauletto perimetrale di ghiaia H = 100 mm

manto impermeabile EPDM sp. 1.5 mm

tavola in pannello multistrato sp. 27 mm

scossalina metallica di bordo tetto

listone perimetrale in abete 200 x 200 mm

distanziatore metallico sezione rettangolare 80 x 50 mm

pannello in sughero CORKPAN sp. 40 + 70 mm

pannello in laminato decorativo compatto ad alta pressione (HPL)

pannello in sughero BARCODE sp. 70/40 mm

pannello in abete 3 strati sp. 27 mm

freno al vapore Ampack Sisalex 514

isolamento termico Flumroc1 sp. 60 mm

lastra Knauf Diamant X sp. 15 mm

pannello in sughero CORKPAN sp. 40 + 40 mm

pannello in fibra di legno DWD sp. 16 mm

listone verticale in legno 240 x 60 mm

distanziatore metallico verticale 60 x 40 mm

fissato ai listoni verticale della parete esterna

profilo metallico orizzontale GH-SOLAR portante

graffa metallica per fissaggio pannello fotovoltaico

modulo fotovoltaico SUNAGE serie SMART Glass-Glass

SAM 60/6 LAM TRSP/BLK 310 W 1634 x 985 x 7.5 mm

lastra Knauf Diamant X sp. 15 mm

isolamento termico Flumroc1 sp. 60 mm

pannello OSB sp.18 mm

struttura + isolamento termico Isocell sp. 240 mm

pannello in fibra di legno DWD sp. 16 mm

pannello in sughero CORKPAN sp. 40 + 40 mm

soletta in CLS armato sp. 350 mm

pannello in sughero CORKPAN sp 120 mm

pannello in sughero MD facciata sp. 40 mm

pannello in sughero CORKPAN sp. 40 mm

pannello in sughero BARCODE sp. 70 /40 mm

Comamala Ismail

Foto Adrien Barakat

Scuola dell’infanzia Wundernasa, Ried-Brig

Luogo 46°19’02” N | 8°01’08” E, 925 m s.l.m.

Committente

Architettura

Direzione lavori

Ingegneria civile

Lowinerstrasse 21, Ried-Brig

Comune di Ried-Brig

Comamala Ismail, Delémont

dreipunkt, Brig-Glis

INGENES, Naters (già VWI Ingenieure)

Date realizzazione 2019-2020

Superficie riscaldata lorda 445 m²

Potenza impianto PV/BIPV 38.6 kWp

Produzione annuale stimata o monitorata 18 kWh/m²a (riscaldamento elettrico)

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Sistema di fissaggio per FV

Swisspearl Schweiz AG, Niederurnen

Sunskin Roof (roof integrated)

Il grande tetto della scuola dell’infanzia di Ried-Brig ha una struttura in legno, è a falda singola e ha un’inclinazione di 9° orientata a est e uniformemente coperta da moduli fotovoltaici. Il potenziale di una superficie simile, anche se non perfettamente orientata, è comunque notevole: gli oltre 280 m2, privi di giunzioni e completamente integrati nel volume, sono in grado di produrre oltre 40’000 kWh, di cui un terzo circa nei mesi invernali. I quasi 200 pannelli con celle in silicio monocristallino inserite tra due vetri di sicurezza sono adatti alle condizioni severe di vento e neve, misurano 130x91 cm e hanno una potenza di picco di 195 Wp ciascuno.

L’orientamento dell’edificio e l’inclinazione del tetto sono definiti dagli allineamenti, dalla pendenza del terreno e dalla disposizione dei locali e degli accessi – su entrambi i piani – a livello del terreno: verso la strada a ovest con l’ingresso pubblico e il ristorante della scuola, e a est la terrazza coperta verso il giardino delle due aule.

Il fabbricato è un tassello dell’esito di un concorso di progettazione che ha lo scopo di ridisegnare il nucleo dell’abitato con nuovi edifici pubblici: la casa comunale, l’ampliamento della scuola elementare e la scuola dell’infanzia. AR

Pannello

Pannello

Salathé Architekten

Foto Roman Weyeneth

Risanamento edificio abitativo, Basilea

Luogo 47°32’44.59”N | 7°34’32.65”E, 281 m s.l.m.

Committente

Architettura

Direzione lavori

Ingegneria civile

Progettista fotovoltaico

Fisica della costruzione

Progettista facciate

Fornitore fotovoltaico e facciate

Date realizzazione

Superficie riscaldata lorda

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Particolarità dell’impianto solare

Oberwilerstrasse 133-135, Basilea

Zoologischer Garten, Basilea

Salathé Architekten, Basilea

Glaser Baupartner, Basilea

Schmidt + Partner, Basilea

Energiebüro, Zurigo

Gartenmann Engineering, Basilea

Christoph Etter Fassadenplanungen, Basilea

Planeco, Münchenstein

2020–2022

1’311 m2 (4’574 m2)

52 kWp (facciata), 41 kWp (tetto)

34’000 kWh (facciata)

47’000 kWh (tetto)

Megasol Energie (facciata)

Trina Solar (tetto)

Impianto in facciata 323 moduli da 90 kWp, 378 m2; tetto, 95 moduli da 430 Wp, 190 m2

I progettisti hanno riconosciuto le qualità della casa plurifamiliare costruita da Schachenmann e Berger nel 1962, integrandole nel proprio progetto di risanamento energetico, rispondendo alle richieste del committente di generazione energetica sostenibile. L’espressione e le proporzioni sono state sostanzialmente mantenute durante la ristrutturazione della facciata, e hanno reso possibile l’integrazione di un solo modulo standard da 100x165 cm. Le facciate sono state isolate dall’esterno e rivestite con pannelli fotovoltaici verde scuro sui lati sud e ovest e con un rivestimento in legno grigio sui lati nord ed est. Le facciate rivolte verso lo zoo non hanno fasce parapetto continue a causa dei balconi a sbalzo, ampliati e ricostruiti, né fotovoltaico.

I moduli verde scuro sono stati installati verticalmente alla quota delle finestre, mentre per il parapetto, più corto, anche la rotazione non avrebbe permesso l’integrazione mantenendo la dimensione: il montaggio inclinato e la gestione della dimensione dei giunti sono le ingegnose soluzioni architettoniche adottate. In questo modo, caratterizzano ulteriormente l’edificio residenziale e fungono da protezione dalle intemperie per le tapparelle in legno. AR

1 Particolari dei fronti e sezione trasversale

2 Simulazione dell’irraggiamento solare diretto. Fonte A menti

3 Sezione di dettaglio

Disegni Salathé Architekten

Felippi Wyssen Architekten

Foto Adriano Biondo

Spogliatoio Schorenmatte, Basilea

Luogo 47°34’26.29” N | 7°36’40.37” E, 255 m s.l.m.

Committente

Architettura, Architettura del paesaggio, Direzione lavori

Ingegneria civile, fisica delle costruzioni

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Progettista fotovoltaico

Installatore fotovoltaico

Date

Superficie riscaldata lorda

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

Schorenweg 119, Basilea

Immobilien Basel-Stadt, Basilea

Felippi Wyssen Architekten, Basilea

F. Felippi, T. Wyssen, A. Mordasini, E. Lidén

Zeuggin Holzbau-Ingenieure, Basilea

Beat Joss&Partner, Basilea

SwissPlan Gebäudetechnik, Basilea

Pevo, Arlesheim

Plattner Engineering, Bubendorf

BE-Netz, Lucerna

2017-2021

425 m2

45.6 kWp

46'473 kWh/a

MegaSlate II | 3S Swiss Solar Solutions

MegaSlate-System

240 moduli da 190 Wp ciascuno, per 273 m2 di superficie

Il nuovo edificio a un piano è realizzato in costruzione mista (cemento/legno). Ha una forma allungata in direzione nord-sud ed è rialzato poiché si trova nella zona di protezione delle acque. Accoglie gli spogliatoi, le docce, i servizi igienici e garantisce posti per gli spettatori sulla grande terrazza di 40 x 3 m; ospita un locale per la ristorazione. Si accede dalla facciata attraversando un pergolato sopraelevato da cui si può osservare l'attività sportiva. Il grande impianto fotovoltaico che funge da tettoia caratterizza con decisione l'aspetto esterno del fabbricato. Essa protegge gli spogliatoi dalle intemperie e dalla radiazione solare ed è in grado di coprire il 97% dei fabbisogni elettrici delle pompe di calore per il riscaldamento, la produzione di acqua calda e la ventilazione. Il sistema è composto da 240 moduli fotovoltaici integrati e scherma visivamente anche i canali di distribuzione della ventilazione e le unità esterne, disposte sulla parte posteriore della copertura in modo da risparmiare spazio e facilitare le operazioni di manutenzione. AR

+3.29

Rinnenboden/ Überlaufhöhe

Vorhangschiene für Ballfangnetz einbrennlackiert Farbe RAL/NCS gem Architekt mit Konsolen oben auf 3-Schichtplatte montiert Polypropylen-Netz, schwarz, schwer brennbar

Rinnenboden jeweils 30cm zurückversetzt vonRinnenanfang/-endegelochtesEinlaufblech/Fliegengitter schwarz Konterlattung im Bereich Rinne ausgenommen Alu-Blech 3mm eingelegte Rinne Chromstahl Unterdachfolie wasserführend auf rinne abgeklebt 1

Dachaufbau Vordach

Dachaufbau Vordach

Photovoltaik, 3S Solar Plus, Mega Slate II Black

Photovoltaik, 3S Solar Plus, Mega Slate II Black

- Modulgrösse L190 1300/875mm

- Modulgrösse L190 1300/875mm

Dachlattung 30mm

Dachlattung 30mm

Konterlattung 60mm

Konterlattung 60mm

Unterdachfolie Kunststoff schwarz (z.B Bauder-Top sd≥0.18m)

Unterdachfolie Kunststoff schwarz (z.B Bauder-Top sd≥0.18m)

Brettsperrholz Fichte/Tanne 60mm

Brettsperrholz Fichte/Tanne 60mm

- Oberflächenbehandlung analog Sparren

- Oberflächenbehandlung analog Sparren

Doppelsparren gehobelt 80/240mm

Doppelsparren gehobelt 80/240mm

- 1x Grundierung (im Werk grundiert) schwarz (Farbton analog Druckimprägnierung Fassade)

- 1x Grundierung (im Werk grundiert) schwarz (Farbton analog Druckimprägnierung Fassade)

- 2 x geölt Dynasol impralan T600 schwarz (vor Ort geölt) - exakter Farbton gem Bemusterung

- 2 x geölt Dynasol impralan T600 schwarz (vor Ort geölt) - exakter Farbton gem Bemusterung

Fassadenaufbau Allgemein

Fassadenaufbau Allgemein

Holzschalung vertikal Fichte sägeroh Rift/Halbrift 24mm

Holzschalung vertikal Fichte sägeroh Rift/Halbrift 24mm

- Befestigung unsichtbar in Nut und Kamm

- Befestigung unsichtbar in Nut und Kamm

- 1x druckimprägniert, Dynasol impralit KDS grau

- 1x druckimprägniert, Dynasol impralit KDS grau

- 2 x geölt Dynasol impralan T600 schwarz pigmentiert (1x im Werk geölt, 1x vor Ort geölt)

- 2 x geölt Dynasol impralan T600 schwarz pigmentiert (1x im Werk geölt, 1x vor Ort geölt)

- exakter Farbton gem Bemusterung

Abschlussblech, PREFA 23 schwarzgrau

Abschlussblech, PREFA 23 schwarzgrau

Dachneigung20°

Dachneigung20°

Abschlussblech PREFA 23 schwarzgrau

Abschlussblech PREFA 23 schwarzgrau

Sicherungssystem "Firtsprinz" Fa First Tec einbrennlackiert, Farbe RAL/NCS gem Architekt

Sicherungssystem "Firtsprinz" Fa First Tec einbrennlackiert, Farbe RAL/NCS gem Architekt

Blecheinfassung um Pfosten

PREFA 23 schwarzgrau Übergang mit Kittfuge

Abdichtung beschiefert grau Anschlus an Pfosten mit Flüssigkunststoff

Blecheinfassung um Pfosten PREFA 23 schwarzgrau Übergang mit Kittfuge Abdichtung beschiefert grau Anschlus an Pfosten mit Flüssigkunststoff

- exakter Farbton gem Bemusterung Lattung horizontal 27mm Lattung vertikal 27mm

Lattung horizontal 27mm

Lattung vertikal 27mm

Windpapier schwarz, wasserführend (z.B Ampatop)

Windpapier schwarz, wasserführend (z.B Ampatop)

Steinwolle (z.B Flumroc 1/Duo λ=0.034W/mK ) 200mm

Steinwolle (z.B Flumroc 1/Duo λ=0.034W/mK ) 200mm

Brettsperrholz Fichte/Tanne 100mm

Brettsperrholz Fichte/Tanne 100mm

- Industrie Sichtqualität

- Industrie Sichtqualität

- 2 x geölt (vor Ort geölt) Böhme GE-110 schwarz

- 2 x geölt (vor Ort geölt) Böhme GE-110 schwarz

- exakter Farbton gem Bemusterung

- exakter Farbton gem Bemusterung

Typ 3: Türe Holz-Metall Plattform

- U-Wert

≤ 1.0 W/m2K (Klimaklasse 3)

Typ 3: Türe Holz-Metall Plattform - U-Wert ≤ 1.0 W/m2K (Klimaklasse 3)

- Türblatt aussen bündig mit Fassade Aufdoppelung mit Alublech verkleidet seiltich abgekantet unsichtbar befestigt Oberfläche eloxiert "BWB-Colinal 3180 (E6)"

- Türblatt aussen bündig mit Fassade Aufdoppelung mit Alublech verkleidet seiltich abgekantet unsichtbar befestigt Oberfläche eloxiert "BWB-Colinal 3180 (E6)"

- Türblatt innen 3-Schichtplattenoptik Industrie Sichtqualität Oberfläche geölt analog Innenwände Ölung bauseits durch Maler

- Türblatt innen 3-Schichtplattenoptik Industrie Sichtqualität Oberfläche geölt analog Innenwände Ölung bauseits durch Maler

- Türschliesser mit Feststeller dormakaba Typ TS 98 XEA (P190)

- Türschliesser mit Feststeller dormakaba Typ TS 98 XEA (P190)

- Türbänder verdeckt liegend

- Türbänder verdeckt liegend

- Türdrücker Edelstahl Glutz 5040 Merkur

- Türdrücker Edelstahl Glutz 5040 Merkur

- Bohrung für Schlüsselzylinder (keine Rosette)

- Schloss Glutz 1105 KF

- Bohrung für Schlüsselzylinder (keine Rosette)

- Schloss Glutz 1105 KF

- Schwellenprofil in Metall (Fussballschuhtauglich)

- Schwellenprofil in Metall (Fussballschuhtauglich)

- Fluchtwegtüre

- Fluchtwegtüre

Podest und Stufen Gitterroste Handlauf Flachstahl

Stahltreppe -> siehe Detail 652.1 ff Sammelleitung Regenwasser, an Betonfundament

D isegni Felippi Wyssen

Jessenvollenweider Architektur

Ufficio per l’ambiente e l’energia UAE, Basilea

Luogo 47°33’36” N | 7°35’14” E, 253 m s.l.m.

Committente

Architettura

Direzione lavori

Ingegneria civile

Impianti RCVS, Concetto energetico

Impianti elettrici

Fisica della costruzione

Progettista fotovoltaico

Progettista facciate

Date

Certificazione energetica o standard raggiunto

Tipologia edificio

Superficie riscaldata lorda

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

Spiegelgasse 15, Basilea

Immobilien Basel-Stadt

Jessenvollenweider Architektur, Basilea

b + p baurealisation, Basilea

SJB Kempter Fitze, Frauenfeld

Waldhauser + Hermann, Münchenstein

Pro Engineering, Basilea

Zimmermann e Leuthe, Aetigkofen

Megasol Energie, Deitingen

gkp Fassadentechnik, Aadorf

Concorso 2013, realizzazione 2019–2021

Minergie A ECO, BS-002-A-ECO

Amministrativo, nuova costruzione

2100 m2

163 kWp

53’000 kWh

Megasol Energie, Deitingen

Megasol Fast

Moduli montati su parete intelaiata in legno (facciata ventilata con struttura in alluminio), rivestiti con vetro strutturato prodotto da Crea-Glass GmbH, assemblato con elementi SEEN (piccoli punti metallici lucidi con rivestimento di nitruro di titanio e punti più grandi di colore cangiante rosso-giallo)

L’edificio di otto piani dell’Ufficio per l'Ambiente e l'Energia (AUE) di Basilea è l’esito di un concorso di progettazione realizzato nel 2013 con l’obiettivo di rappresentare un modello in termini di efficienza energetica, ecologia e qualità architettonica. Il concetto energetico complessivo proposto dai progettisti, che si basa sullo standard Minergie -A -Eco, comprende oltre alla costruzione intelaiata ibrida in legno-cemento, anche i 1132 m2 di facciate fotovoltaiche, composte da 641 moduli fotovoltaici che contengono celle monocristalline PERC. È stato eseguito uno studio approfondito, con la realizzazione di numerosi campioni, per ottimizzare l'integrazione visiva della facciata nel paesaggio urbano: per ottenere il risultato desiderato è stato appositamente sviluppato un modulo rivestito da vetro fuso speciale, che appare irregolare e cangiante. I punti metallici di colore integrati nel vetro, con la funzione di ridurre i rischi di collisione per i volatili, forniscono un’ulteriore variazione all’aspetto del rivestimento della facciata, che cambia a seconda della posizione dell’osservatore e dell'angolo di incidenza della luce. Ogni modulo (di non semplice realizzazione rispetto ai moduli stampati a causa dell’incapsulamento delle celle non standard) risulta un pezzo unico e non replicabile. AR

Foto Megasol

Struttura del tetto

Inverdimento estensivo, «Basler Extensivsubstrat», semina «Basler mixture» 100/130/150 mm

Velo filtrante 1 mm

Drenaggio 5 mm

Velo di protezione o stuoia di protezione 10 mm

Foglio di plastica sigillante, 1,8 mm, posato liberamente

Isolamento in pendenza, lana minerale, posato in due strati 125200 mm

Barriera al vapore/ impermeabilizzazione del periodo di costruzione 3,5 mm Pavimento composito legno-calcestruzzo (incluso elemento acustico) 270 mm

Struttura del pavimento

Calcestruzzo duro con FBH, levigato, sigillato 90 mm

Canale a pavimento

Strato di separazione

Isolamento acustico da impatto

Soffitto composito legno-calcestruzzo 270 mm (incluso elemento acustico) 20 mm

Struttura della facciata

Pannello fotovoltaico su sottostruttura 70 mm

Carta del vento

Pannello in fibra di cemento 15 mm

Isolamento / borchie in legno 200 mm

Pannello in fibra di gesso 15 mm

Tolleranza carcassa - facciata 20 mm

Cavità 230 mm

Sottostruttura del parapetto in legno

50 mm

Pannello a base di legno MDF, impiallacciato, perforato 20 mm

Foto Jessenvollenweider Architektur

Bob Gysin Partner BGP Architekten

Foto Roger Frei

Complesso residenziale Fehlmann, Winterthur

Luogo 47°30’00” N | 8°44’14” E, 450 m s.l.m.

Committente

Architettura

Direzione lavori

Impresa generale

Ingegneria civile

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Palmstrasse 23/25, 8400 Winterthur

AXA Investment – Managers Schweiz

Bob Gysin Partner BGP Architekten, Zurigo

DIMU Baumanagement, Weinfelden

Gross Generalunternehmung, Wallisellen

Dr. J. Grob & Partner, Winterthur

Gruenberg + Partner, Zurigo

Thomas Lüem Partner, Dietikon

Fisica della costruzione EK Energiekonzepte, Zurigo

Progettisti facciate

Installatori fotovoltaico

Date realizzazione

Certificazione energetica o standard raggiunto

Feroplan engineering, Zurigo

Tetto: Solarville / CKW Gebäudetechnik, Winterthur

Facciata: K&K Fassaden, San Gallo

Fase I 2000-2010, fase II 2016-2020

Minergie-A, ZH 062-A, ZH 063-A

Superficie riscaldata lorda 925 m² + 807 m²

Potenza impianto PV/BIPV

Facciate 82 kWp, tetti 47 kWp

Produzione annuale stimata o monitorata 82'100 kWh

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

Ertex Solartechnik, Amstetten (AT)

Fissaggio continuo con binari in alluminio

Stampa ceramica digitale su moduli BIPV in vetro/vetro. Il modulo più grande misura 2690 × 1430 mm.

Facciata con profili GFT 66V, console GFT Thermico. Ancoraggio per il tetto K2 D-Dome su guide a pavimento fissate con viti su zavorre

I due nuovi edifici del sito Fehlmann, che hanno completato lo sviluppo iniziato nel 2010, si integrano con gli edifici esistenti in termini di pianificazione urbana e design. 590 m2 di facciate sono però rivestite con 212 moduli fotovoltaici con potenza tra 80 e 120 Wp al m2 a seconda della dimensione, anziché che con i pannelli di vetro smaltato nero delle precedenti realizzazioni e contribuiscono a quasi metà della produzione energetica. La domanda tipica dell’edilizia residenziale ha picchi al mattino e alla sera, che rendono ancor più idonea all’autoconsumo la soluzione scelta. Gli architetti hanno combinato elementi fotovoltaici di altezza pari ai piani della facciata con un sistema convenzionale sul tetto, triplicando la produzione e aumentando significativamente l’autoconsumo. I due edifici sono certificati Minergie -A. La scelta costruttiva dei moduli come rivestimento di una facciata ventilata è già studiata per garantire la sostenibilità e l’economicità nell’intero ciclo di vita dell’edificio: si integra nel concetto energetico globale, è facilmente sostituibile a fine vita e prevede la connessione a stazioni di ricarica per la mobilità elettrica e a sistemi di accumulo. AR

Fassade PV- Glaselemente 1.1 cm Hinterlüftung 8.5 cm Wärmedämmung 18 cm Stahlbeton 18 cm Weissputzgestrichen 1 cm

Boden 1. OG Parkett/Keramik 1 cm Zementunteterlagsboden 8 cm

mit FBH

PE-Folie als Trennlage Trittschallsämmung 2 cm Wärmedämmung 2 cm Stahlbeton 28 cm Weissputz gestrichen 1 cm

Wohnüberbauung Fehlmann -Areal II , Winterthu BGP | Bob Gysin Partner Architekten ETH SIA BSA , 16 112020

1 Sezione trasversale di dettaglio. Disegno BGP

2 Schema del concetto energetico che considera l'edificio come un sistema complessivo basato su una molteplicità di fattori. Schema BGP

3 Dettagli dei pannelli fotovoltaici utilizzati nel 2010 e nel 2020

4 Spaccato assonometrico.

Frontglas ESG 4mm PVB Solarzellen Rückglas ESG 5mm

Glaswolle Isover PBF extra 180mm mit Glasvlies

GFT 66V Backrail Aluwinkel 45*45*2,3mm vertikal ausgelasert

Konsole Avanti 166mm mit Thermostop

GFT

GFT

Stabilimento KELLER Diamant, Winterthur

Luogo 47°29’50.49” N | 8°44’52.09” E, 439 m s.l.m.

Committente

Architettura

Kronaustrasse 5/7, Winterthur

KELLER Druckmesstechnik, Winterthur

Strut Architekten, Winterthur

Direzione lavori MMT, Zurigo

Ingegneria civile

Impresa generale

S+K Bauingenieure, Winterthur

GP Generalplaner, Zurigo

Impianti RCVS Beag Engineering, Winterthur

Impianti elettrici enerpeak, Winterthur

Fisica della costruzione BWS Bauphysik, Winterthur

Progettista facciate Bardak, Zurigo

Date progetto 2021–2023, realizzazione 2023–2026

Certificazione energetica o standard raggiunto Minergie-P

Superficie riscaldata lorda 22’500 m2

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

Solskin 69 kWp, tetto piano 150 kWp, tetto inclinato 80 kWp

Solskin: 57.6 MWh/a tetto piano e tetto inclinato 200 MWh/a

Solskin | Zurich Soft Robotics, Zurigo con pannelli DAS Energy, Austria

Solskin è il sistema fotovoltaico dinamico e leggero che sarà montato come seconda pelle dell’edificio.

Solskin: facciata fotovoltaica mobile e sistema di ombreggiamento adattivo in un’unica soluzione

Il progetto di Strut Architekten è sinonimo di innovazione ed eccellenza tecnologica e la sua architettura lo rende un vero e proprio richiamo visivo. Oltre a porre un accento architettonico e a diventare il punto di riferimento dell’azienda per l’interazione armoniosa di architettura, tecnologia ed ecologia verso la creazione di luoghi di lavoro di altissimo livello per il futuro, il nuovo edificio KELLER Diamant dell’azienda high-tech KELLER Druckmesstechnik, promuoverà il benessere, la salute e la produttività dei dipendenti. Il nuovo impianto di produzione deve essere adeguatamente raffreddato e mantenuto a condizioni di temperatura accuratamente controllate. L’impianto fotovoltaico Solskin sarà integrato sul tetto e sulla facciata per soddisfare l’elevato fabbisogno energetico. In quest’ultimo caso il sistema è un’unica combinazione di ombreggiatura intelligente e produzione di energia fotovoltaica, resa altamente efficiente grazie al tracciamento solare. L’intelligenza artificiale (AI) riduce l’energia spesa per la climatizzazione, migliorando al contempo il comfort degli utenti attraverso un controllo smart della luce diurna. Oltre a ciò il sistema Solskin, che funge da «seconda pelle» dell’edificio sulla facciata sud, copre una superficie di 1.300 m 2 e fornisce la funzionalità di un sistema di ombreggiamento e di un impianto fotovoltaico altamente dinamici. La facciata KELLER Diamant, in costruzione dal 2025, annulla i confini tra sostenibilità ambientale e design architettonico attraverso una soluzione innovativa e “user-oriented“. Con la realizzazione della facciata KELLER Diamant, il Sistema Solskin, ideato presso la cattedra di Architettura e Sistemi Costruttivi del Prof. Dr. Arno Schlüter del Politecnico di Zurigo e sviluppato dallo spin-off del Politecnico Zurich Soft Robotics Gmbh per quasi un decennio, sarà operativo e disponibile su larga scala.

1 Particolari del modulo della facciata con i pannelli in posizione ombreggiamento/trasparenza

2 Visualizzazione di tre varianti di posizionamento dei pannelli: chiusi (massimo ombreggiamento), aperti (massima luminosità), con varie posizioni (personalizzazione dell’ombreggiamento)

3 Visualizzazione dell’angolo dell’edificio

4 Sezioni di dettaglio con i pannelli in posizione ombreggiamento/trasparenza

5 Visualizzazione dell’intero modulo prefabbricato con i pannelli in diverse posizioni e con le indicazioni dei moduli solari/attuatori, la griglia di supporto e il telaio strutturale

6 Vista zenitale del modello dell’edificio

Disegni e visualizzazioni Strut Architekten | Zurich Soft Robotics

Risanamento energetico sede Suva, Zurigo

Luogo 47°22’03.44” N | 8°32’17.76” E, 406 m s.l.m.

Committente

Architettura

Impresa generale e direzione lavori

Ingegneria civile

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Fisica della costruzione

Progettista facciate

Date realizzazione

Superficie riscaldata lorda

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

Dreikönigstrasse 7, Zurigo

Suva, Dipartimento immobili, Lucerna

SPPA Architekten, Zurigo

Eiffage Suisse, Zugo/Lucerna

Synaxis, Zurigo

RMB Engineering, Zurigo

Marquart, Winterthur

BAKUS Bauphysik & Akustik, Zurigo

Atelier P3, Zurigo

1960, risanamento 2021-2023

11115 m2

87 kWp (facciate)

160’000 kWh/a (tetto + facciate)

Kromatix, Romont

Ernst Schweizer, Hedingen

Facciata edificio: 866 moduli attivi di 31 misure diverse sulle facciate est e ovest, per 87 kWP, 100 moduli inattivi (senza celle) in facciata nord

Altre particolarità

Locale tecnico a tetto: sulle facciate sud, est e ovest sono presenti 691 moduli di 23 dimensioni differenti, 230 m2 di superficie per 20 kWp. Tetti piani: altri 86 kWp di fotovoltaico tradizionale

L’intervento di risanamento dell’edificio Suva a Zurigo lo rende una vera e propria centrale di produzione di energia invisibile nella città, in tutte le stagioni. Le facciate, i cui parapetti erano originariamente rivestiti in vetro, sono diventate un elemento attivo grazie alla posa di 866 moduli fotovoltaici. È il primo fabbricato esistente che adotta questa tecnologia nel centro urbano. Anche il corpo tecnico a tetto, che ospita la nuova impiantistica efficiente, è rivestito con elementi fotovoltaici; inoltre, su tutte le superfici piane sono stati installati pannelli tradizionali. I progettisti hanno stimato la quasi totale decarbonizazione della fornitura di energia per lo stabile mediante l’autoconsumo di ciò che l’edificio stesso è in grado di produrre, grazie anche al completo isolamento dell’involucro termico della stecca anni Sessanta. Grazie alla disposizione degli elementi fotovoltaici, la produzione è più bilanciata lungo il corso dell’anno: le facciate esposte alla radiazione solare compensano in parte il picco di produzione estivo delle superfici orizzontali. La scelta dei moduli rende la facciata quasi indistinguibile rispetto al passato. Il progetto, che ospita la sede di Suva e altri uffici in affitto, ha comportato un investimento complessivo di 22 milioni di franchi, per gli oltre 11'000 m2 di superficie. AR

Fassade Technikzentrale:

PV-Modul, z.B Fa Megasol Glas Creek, grau beschichtet Windpapier

Unterkonstruktion für Verkleidung Glashalter Lochblech Alu Wärmedämmung

z.B Mineralwolle Isover Phoenix 032, kaschiert

Stahlträger/stütze HEB 180 Blechkassette ausgedämmt Anschlüsse mit Folie luftdicht 5.0 cm 8.0 cm 0.2 cm 16.0 cm 18.0 cm

Fenster

Pfosten-Riegel Aluminium-Konstruktion 3-IV, VSG

Glasgeländer Terrasse 6.OG Handlauf in Aluminium

Unterkonstruktion aus Stahl auskragend

Durchlaufendes Aluprofil VSG TVG oder Float nach Systemhersteller Kanten poliert Weissglas

Fassadenaufbau

VSG Glas gefärbt + PV-Modul Luftschicht / Hinterlüftung + Kabelkanal Wärmedämmung z B Isover Phoenix 032, kaschiert Beton best Wärmedämmung Kork best Backstein best Innenputz

Brüstung Verkleidung Simsbrett Eiche massiv 30mm, Oberfläche geölt

Brüstungsfront aus Holzwerkstoffplatte, Eiche furniert, 30mm mit horizontaler Einfräsung Front: jeder 3 Brüstung zur Demontage

Tiefgarage

D: teilw.Thermoplus

W: Bestand Beton gestrichen

B: Bestand Beton, gestrichen

Archiv D: Bestand Beton gestrichen W: Bestand Beton, gestrichen B: Bestand Beton gestrichen

Lisene siehe H-Schnitte

Isover PB-F 030 t: 140 mm ohne Glasvlies (RF1/A1)

Entröhnung

Gyso V-738 t: 250 mm

Alu-Blech t: 3 mm

Alu-Lochblech RAL 9006

Alu-Blech t: 3 mm

EDPM U-Gummi 15x7

Alu-Blech t: 4 mm RAL 9005

Alu-Lochblech RAL 9005

HM-Fenster Fa. EgoKiefer AG

Dampffolie Fa. EgoKiefer AG

Leerror für Storen anderes Gewerk

Hilti MFT-FOX VT M

PV-Modul

Isover PB-F 030 t: 140 mm mit schwarzem Glasvlies

Hilti MFT-T 100x60x2.0 RAL 9005

Alu-Lochblech RAL 9006

Beschattung Fa. Nyffenegger

Bohrschraube 5.5x16

EPDM-Dichtung

Sturz-Neuprofil

Alu-Blech t: 2 mm

1 Sezione trasversale di dettaglio

Wasserfolie Fa. EgoKiefer AG

Alu-Blech t: 3 mm

Spannplattenschraube 5x40

Thermostop t: 10 mm

Dampffolie Fa. EgoKiefer AG

2 Simulazione dell’irraggiamento solare diretto. Fonte A menti

3 Sezione di dettaglio

Disegni SPPA Architekten

Foto Studio Gataric

Boltshauser Architekten

Foto Kuster Frey

Uffici e Data Center Wasserwerke Zugo

Luogo 47°11’08.17” N | 8°29’26.26” E, 420 m s.l.m.

Committente

Architettura

Direzione lavori

Ingegneria civile

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Fisica della costruzione

Progettista facciate

Date realizzazione

Tipologia edificio

Superficie riscaldata lorda

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

Produttore moduli fotovoltaici integrati

Particolarità dell’impianto solare

Chollerstrasse 24, Zugo

WWZ, Zugo

Boltshauser Architekten, Zurigo

S+B Baumanagement, Zugo

Gruner Berchtold Eicher, Zugo

Moos Bauingenieure, Zugo

Wirthensohn, Lucerna

Hefti Hess Martignoni, Zugo

Martinelli + Menti, Lucerna

Feroplan Engineering, Zurigo

2021

Amministrativo, nuova costruzione

4948 m2

158 kWp (di cui 4,5 kWp BIPV in facciata)

148’920 kWh/a totale

Suncol Facade | Sunage

Facciata, tetto

L’edificio, oggetto del concorso di architettura a inviti bandito nel 2016, appartiene alla grande azienda multiutility regionale Wasserwerke Zug. Fuori terra ospita tre piani a uso ufficio e nei piani interrati è installato il data center di una delle più grandi aziende svizzere di comunicazione via cavo. La presenza visibile degli elementi fotovoltaici è stata una richiesta del committente, così come la separazione dei componenti edilizi e la visibilità di alcuni degli elementi tecnici sono stati ulteriori principi guida per il progetto. L’edificio, grazie alla struttura a solai e pilastri con nuclei di irrigidimento verticali, offre grande flessibilità d’uso. Le facciate hanno un aspetto differenziato per orientamento: si integrano con il carattere industriale dell’ambiente circostante grazie ai tamponamenti in vetrocemento isolante e traslucido e i 142 moduli fotovoltaici integrati nei parapetti, con finitura con vetro frontale strutturato lucido con righe orizzontali. La superficie del tetto è anch’essa sfruttata al massimo per la generazione fotovoltaica. Grazie anche al livello di isolamento dell’involucro e allo sfruttamento del calore prodotto dal data center l’edificio risulta molto efficiente. AR

Nadia Vontobel Architekten

Edificio residenziale Sol’CH, Poschiavo

Luogo 46°19’48” N | 10°03’23” E, 1.035 m s.l.m. Via dal Solch, Poschiavo

Committente

Architettura, Direzione lavori

Ingegneria civile

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Fisica della costruzione

Progettista facciate

Data realizzazione

Ursula e Felix Vontobel, Poschiavo

Nadia Vontobel Architekten, Zurigo

AFRY Schweiz, St. Moritz

Studio tecnico Reto Cortesi, Poschiavo

PV: Vassella Energie, Poschiavo Ist. el.: Crameri Elettro, Poschiavo

Kuster + Partner, St. Moritz

Nadia Vontobel Architekten, Zurigo

2021

Certificazione energetica o standard raggiunto Minergie-P, Minergie-A

Superficie riscaldata lorda

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

374.5 m2

65.6 kWp

47’770 kWh

Produttore moduli fotovoltaici integrati Suncolor | Sunage, Balerna

Sistema di fissaggio per FV EJOT Crossfix | Sunage

Particolarità dell’impianto solare

I moduli di facciata sono in vetro satinato e colorato, per una migliore integrazione nell'architettura e nel paesaggio (e con riflessioni al minimo)

Altre particolarità Tutto l’involucro opaco produce energia

La casa «WinterPlusEnergy» si integra armoniosamente nel panorama costruito di Poschiavo nascondendo la propria natura di centrale di generazione locale, che contribuisce alla sostenibilità della comunità. Il fabbricato in sé è molto parsimonioso ed è certificato Minergie -P e -A: grazie al ridotto fabbisogno termico e all’efficienza impiantistica riesce a produrre quasi sei volte il proprio fabbisogno, il triplo di quanto necessita tra novembre e gennaio, con un surplus annuo di quasi 38 MWh. Per massimizzare l’autoconsumo viene prodotta energia e accumulata sia sotto forma di acqua calda – sanitaria o per il riscaldamento – sia nell’auto elettrica, quando la fonte solare è più disponibile. Il resto della produzione viene ceduta alla rete locale. Il progetto architettonico, un’opera prima, è stato fortemente influenzato dalla volontà di committente e progettista. Il volume, che da lontano appare monolitico ma in realtà è composto di tante piccole tessere, mostra verso sud una ampia falda del tetto inclinata a 35° (ottimale per il fotovoltaico) e una grande facciata per la produzione elettrica invernale. In totale 435 moduli fotovoltaici, di 45 dimensioni differenti, forniscono una potenza di 65,6 kWp di cui 33,9 kWp sui 187 m2 del tetto e 31,7 kWp sui 284 m2 delle facciate. L'edificio ha vinto numerosi premi in Europa, tra cui il Norman Foster Award 2022 dell'Agenzia solare svizzera. AR

1 Sezione trasversale di dettaglio

2 Produzione annuale monitorata di facciate e tetto

3 Sistema di fissaggio dei pannelli fotovoltaici in fase di cantiere

4 Spaccato assonometrico.

Fonte Solararchitecture/ BUK-ETHZ

Disegni, grafico e fotografie Nadia Vontobel

Bearth & Deplazes

Bearth – Deplazes – Ladner

Foto Ralph Feiner

Cantina Obrecht, Jenins

Luogo 46°59’57.85” N | 9°33’33.76” E, 676 m s.l.m.

Committente

Architettura, Direzione lavori

Ingegneria civile

Impianti RCVS

Impianti elettrici

Malanserstrasse 2, Jenins

Weingut Obrecht, C. e F. Obrecht

Bearth & Deplazes e Daniel Ladner, Coira

Conzett Bronzini Partner, Coira

Züst Haustechnik, Grüsch

Encon Engineering, Malans

Progettista fotovoltaico Reech, Landquart

Fisica della costruzione mkb Martin Kant Bauphysik, Coira

Date realizzazione 2019-2022

Superficie riscaldata lorda

Potenza impianto PV/BIPV

Produzione annuale stimata o monitorata

nessun sistema di riscaldamento:

71.76 kWp

79’738 kWh/a

Produttore moduli fotovoltaici integrati Mega Slate II | 3S Swiss Solar Solutions

Sistema di fissaggio per FV

Particolarità dell’impianto solare

Altre particolarità

MegaSlate-System

Integrazione impianto nel tetto. Moduli inattivi senza telaio in corrispondenza del cambio di falda

L’edificio non è riscaldato. La cantina è completamente interrata per sfruttare le condizioni termiche del terreno e mantenere una temperatura il più possibile stabile e costante. La soletta non è isolata per sfruttare il fresco del terreno in estate e il calore del terreno contro il gelo in inverno. Le pareti e i soffitti sono isolati in maniera ridotta per evitare la formazione di condensa e muffa

Una cantina vinicola in forma di villaggio Francesca Belloni

Un villaggio in forma di edificio o meglio un edificio in forma di villaggio. A un piccolo insediamento, sorto su un antico ricetto militare, rimanda il progetto di Bearth & Deplazes e Daniel Ladner per una cantina vinicola a Jenins, un comune del Canton Grigioni, nella regione Landquart. Il nuovo intervento si aggiunge agli edifici esistenti – l’ex locanda Zur Sonne con l’adiacente fienile, una stalla, un deposito e un granaio – e insieme a essi definisce una sorta di corte irregolare, collocata all’ingresso orientale del villaggio, introversa seppur totalmente rivolta a sud, verso il sole, verso le pendici e i vigneti. Non è la prima volta che Bearth & Deplazes si cimentano nel progetto di una cantina vinicola, ma qui, a Jenins, forse per il rapporto che li lega ai committenti, forse per la posizione favorevole, forse anche per la presenza degli edifici esistenti, lavorando con una leggerezza che potremmo definire calviniana, mettono in scena una narrazione per certi versi giocosa, in cui agiscono elementi sottili e quasi impercettibili.

All’interno di una sorta di assemblaggio a più livelli, il cortile centrale – o più precisamente l’Hof, lo spazio di una piazza circondata dalla cascina, come i progettisti stessi lo definiscono – diventa il protagonista del progetto e a esso si rivolgono tutti gli edifici, sebbene ognuno in modo differente, come amici di vecchia data raccolti attorno a un tavolo a gustare buon vino.

È forse questa un’interpretazione fin troppo poetica, che poco ha a che fare con i condizionamenti tangibili del progetto e con la complessità della destinazione d’uso dell’edificio; è tuttavia questa l’atmosfera che traspare dalle fotografie di Ralph Feiner, pubblicate in queste pagine, e che si legge tra le righe della relazione di progetto che Valentin Bearth, Andrea Deplazes e Daniel Ladner intitolano simbolicamente Die Schatzinsel – «L’isola del tesoro». Sono essi stessi a parlare di assemblage, riferendosi sia alle modalità compositive delle arti visive sia alle tecniche di vinificazione, o ad alludere a mondi nascosti e spazi alchemici, a miti greci e a profondità dantesche, per far spazio a una storia che saranno poi i viticultori Francisca e Christian Obrecht a narrare, con l’avvicen-

darsi delle stagioni, le vendemmie, le vinificazioni, insieme ai visitatori e a coloro che in questa narrazione vorranno immergersi. Primi fra tutti gli architetti, che di Francisca e Christian Obrecht a metà degli anni Novanta avevano già progettato la casa, e insieme a loro, Pascale Wiedemann e Daniel Mettler, gli artisti che con Andrea Deplazes, in occasione della conclusione dei lavori, hanno realizzato una serie di installazioni e un libro d’artista all’insegna del progetto Mit Hirn, Hand und Herz – «Con cervello, mano e cuore» – che unisce arte, artigianato, tradizione e lavoro manuale.

Di tutto questo diventa in qualche modo specchio il progetto stesso, che i committenti non esitano a definire un’opera d’arte totale – «Gehöft ist ein Gesamtkunstwerk »: una sorta di assemblaggio materico-formale sviluppato su due livelli tra loro strettamente connessi, seppur fisicamente separati, eccetto che per una piccola scala di servizio. La corte, al livello superiore, destinata a ospitare la vita collettiva dove, proprio come nelle antiche cascine, un grande tetto offre riparo a due fabbricati per il ricovero degli attrezzi, il deposito e la cucina, e a una orangerie totalmente vetrata, in cui si svolgono le degustazioni. Al di sotto, le cantine e i locali destinati alla vinificazione, un vero e proprio labirinto che al bricolage festoso del cortile sostituisce il linguaggio severo e gotico del luogo del lavoro: un grande spazio pentagonale di cinque metri d’altezza – la cui forma è dovuta alla disposizione degli edifici soprastanti –, collegato a stanze secondarie per la lavorazione, la maturazione e lo stoccaggio, fino a un tunnel di 33 m in leggera salita, dove in anfore di terracotta maturano Riesling Sylvaner e Completer. L’articolazione e la segmentazione del mondo sotterraneo è resa

1 Planimetria del villaggio, planimetria generale

2 Sezioni trasversale e longitudinale

3 Pianta del piano terra

4 Pianta del piano interrato

possibile dall’elegante disegno delle strutture di Conzett Bronzini; così serbatoi d’acciaio e botti di legno si allineano lungo le pareti, senza alcun ingombro se non due solitarie colonne. In realtà i due mondi sono tra loro intimamente dipendenti, seppur tale intima relazione sia visibile solo nelle sezioni che mostrano come il labirinto inferiore color mosto e blu notte, con i suoi sottili solai sagomati, sia lo spazio su cui poggiano gli edifici che circondano la piazza superiore. L’atmosfera volutamente festosa è ottenuta grazie alla combinazione apparentemente casuale di elementi e materiali difformi, che un saggio bricoleur ha saputo pazientemente assemblare e costruire. Il grande tetto nero alloggia i pannelli solari grazie ai quali sono alimentati i trattori, le auto, la cantina e la casa. Esso poggia su massicci pilastri in calcestruzzo di sezione rettangolare disposti sul perimetro esterno a formare una sorta di recinto, in corrispondenza dei quali, all’interno del cortile, si trovano sottili colonne in acciaio; in questo modo viene accentuata l’asimmetria del manto di

5 Dettaglio della pianta del piano terra

copertura che «chiude» verso il cortile e rivolge le spalle alla valle. La struttura del tetto di travi d’abete disposte longitudinalmente è ottenuta con false capriate il cui monaco viene sostituito da una lamiera profilata trapezoidale; l’isolamento termico è realizzato con fiocchi di cellulosa e pannelli a 3 strati, mentre quello acustico in lana di pecora lasciata a vista ad accentuare l’atmosfera accogliente degli interni. Le chiusure verticali, laddove previste opache, sono in lamiera grecata di alluminio; come scatole di latta enfatizzano la chiusura verso la valle e si aprono verso il cortile.

L’intero progetto è abitato dalle installazioni del duo di artisti Wiedemann/Mettler. Al piano interrato, lungo le pareti fotografie di grande formato aprono prospettive sorprendenti; Francisca e Christian Obrecht dicono che sono appese lì come le finestre sul mondo. Al livello del cortile, su ogni angolo dell’edificio sventola una bandiera colorata a simboleggiare l’acqua, le mani, l’uva e il sole, gli ingredienti per un vino di alta qualità.

6 Dettaglio del colmo e della gronda

7 Sezione di dettaglio

Disegni Bearth & Deplazes e Daniel Ladner

Struttura della falda 36°

Impianto fotovoltaico

Listoni trasversali 40/100 mm

Contro listoni 60/100 mm

Sottotetto impermeabile

Pannelli a 3 strati 42 mm

Strato di travi 140/280 mm

Traliccio 400/200 mm

Lamiera forata 2 pz. 6 mm

Isolamento

Fiocchi di cellulosa 135 mm

Pannelli a 3 strati 15mm

Isolamento acustico in lana di pecora 50 mm

Struttura della falda 36°

Lamiera profilata trapezoidale

Listoni trasversali 40/100 mm

Contro listoni 60/100 mm

Sottotetto impermeabile

Pannelli a 3 strati 42 mm Trave 400/200 mm

Correntini 140/280 mm

Colonna in acciaio

La facciata solare adattiva

Arno Schlüter

Prof. dr. Arno Schlüter, cattedra di Architettura e sistemi edilizi ETHZ

La facciata solare adattiva ASF (Adaptive Solar Façade) sfrutta il potenziale energetico dell’involucro edilizio e viene montata su una struttura leggera. La luce solare diretta viene regolata utilizzando pannelli mobili e leggeri, dotati di celle fotovoltaiche. A seconda delle condizioni meteorologiche e delle esigenze degli utenti, i moduli possono ombreggiare i locali risparmiando energia di raffreddamento, oppure lasciar passare il calore solare economizzando sul riscaldamento. I moduli offrono una protezione visiva per gli abitanti generando contemporaneamente energia solare.

La possibilità di seguire la posizione del sole permette all’ASF di generare più elettricità rispetto a sistemi nei quali i moduli sono montati verticalmente. Questa facciata solare può venir controllata manualmente dall’utente o automaticamente da algoritmi di apprendimento che insegnano alla facciata ad adattarsi alle esigenze degli occupanti, riducendo al minimo il fabbisogno energetico. Grazie alla sua leggerezza e flessibilità, la ASF è adatta per nuovi progetti, ma è particolarmente interessante per progetti di ristrutturazione.

Concetto

L’involucro di un edificio coinvolge molti aspetti strettamente legati dell’architettura: funzionalità ed estetica, costruzione e finiture, funzione e immagine. All’involucro «esterno», soggetto alle intemperie e alle influenze umane, si contrappone un «interno» in cui l’energia viene utilizzata per mantenere il comfort. L’aspetto del rivestimento, oltre alla sua funzione di protezione, è fondamentale per determinare il carattere architettonico di un edificio. Le facciate tradizionali sono tipicamente trasparenti o opache, con una capacità limitata di rispondere ai cambiamenti dinamici all’interno o all’esterno del manufatto.

Le facciate fotovoltaiche attuali, pur essendo performanti e sempre più colorate nell’aspetto, sono costituite da moduli solari perlopiù pesanti e opachi installati su una struttura portante. Sovente, per le nuove costruzioni, vi sono requisiti severi per quel che concerne le dimensioni e la forma dei pannelli fotovoltaici, il che comporta un aumento dei costi e pregiudica generalmente l’adozione di facciate solari.

La ASF non è una vera e propria facciata ma piuttosto una struttura modulare e flessibile per la gestione energetica dell’involucro dell’edificio. Essa è costituita da pannelli solari leggeri, mobili e non vetrati montati su un supporto snello e reticolato. La struttura portante a maglia viene montata davanti a finestre o facciate trasparenti e viene installata grazie a pochi punti di connessione. I pannelli solari (attualmente dotati di celle solari a film sottile CIGS) ruotano attorno a due assi che ne regolano l’angolo e l’orientamento, consentendo di rispondere dinamicamente alla direzione del sole e regolare l’ombreggiatura. Tutti i moduli hanno le stesse dimensioni e possono quindi essere prodotti in grandi quantità in modo efficiente ed economico. È possibile personalizzare la ASF per forma, dimensioni del modulo e della struttura di supporto; la geometria, la di-

1 Vista dall’interno. Facciata solare adattiva presso l’edificio NEST, Dübendorf. Foto Roman Keller

2 L’interazione dell’utente con l’ASF può avvenire in diversi modi, in questo caso attraverso un touchscreen. Foto ETHZ

3 Facciata solare adattiva presso l’edificio NEST, Dübendorf. Foto Roman Keller

stanza, la rotazione e persino l’inclinazione possono essere facilmente modificati. Il cablaggio è completamente integrato nella struttura di supporto, proteggendolo da possibili condizioni climatiche avverse. Sebbene l’ASF venga installata di fronte a vetrate, i pannelli possono essere ruotati in posizione verticale così da aprire la vista verso l’esterno. Il ««motore» che permette la rotazione dei moduli su i due assi è un «attuatore morbido» alimentato da aria compressa. Esso è costituito da una miscela di gomma e al suo interno presenta camere d’aria gonfiabili,1 modificando la pressione nelle camere d’aria, l’attuatore muta forma, cambiando così la posizione del modulo.

Decarbonizzazione

L’ASF è stata pensata per la realizzazione di nuovi edifici, ma è possibile utilizzarla anche per le ristrutturazioni in cui il peso dei moduli convenzionali sul tetto e sulla facciata si riveli eccessivo. Molti fabbricati degli anni Sessanta e Settanta presentano un elevato numero di vetrate e necessitano di una ristrutturazione per migliorare l’efficienza energetica e contrastare il surriscaldamento. La ASF può essere aggiunta alla facciata esistente, fornendo un’ombreggiatura in modo da ridurre i carichi di raffreddamento e il surriscaldamento, consentendo al contempo il riscaldamento solare passivo in inverno. Inoltre, essa produce elettricità in ogni momento, soprattutto durante i mesi invernali. La sua produzione elettrica è superiore se comparata ad analoghe superfici fotovoltaiche da tetto. La ASF è stata ampiamente studiata e analizzata per ilsuo potenziale nella riduzione delle emissioni di carbonio in campo edilizio e delle costruzioni. La capacità dei pannelli di seguire il sole porta a rese solari fino al 47% superiori rispetto a una facciata solare verticale convenzionale. 2 Per la decarbonizzazione dell’edificio, non sono rilevanti solo l’energia e le emissioni operative, ma anche le loro emissioni incorporate. In uno studio del Politecnico di Zurigo, l’impatto del ciclo di vita dell’ASF è stato confrontato con quello di una facciata convenzionale con moduli fotovoltaici statici e con quello di sistemi di ombreggiamento tenendo in conto diverse configurazioni.3 Considerando i benefici energetici degli spazi dotati di ASF, questi ultimi possono avere un impatto totale inferiore a quello di una facciata vetrata comparabile dotata della stessa superfice di pannelli fotovoltaici montati verticalmente e di un sistema di ombreggiatura convenzionale. Questo discorso vale soprattutto per gli edifici che possiedono sistemi di riscaldamento efficienti come le pompe di calore. La ASF è particolarmente vantaggiosa nei climi più caldi, poiché predispone gli edifici ad affrontare le conseguenze del cambiamento climatico, tra cui temperature elevate per lunghi periodi di tempo e un maggiore rischio di surriscaldamento.

I pannelli della ASF vengono posizionati con un semplice sistema di controllo personalizzato; la programmazione può funzionare automaticamente oppure l’utente può intervenire manualmente. Attualmente sono in fase di ricerca anche altre forme di interazione, come ad esempio attraverso i gesti dell’utente. A seconda dell’edificio, della sua posizione e dei suoi occupanti, un sistema di controllo intelligente è in grado di impostare diverse priorità, come la riduzione del raffreddamento, l’utilizzo del calore solare o la generazione di elettricità. Le prossime versioni utilizzeranno l’apprendimento automatico per imparare a rispondere al meglio alle condizioni atmosferiche esterne, agli utenti presenti e alle loro preferenze. Dal 2012 la facciata solare adattiva è un progetto di ricerca della cattedra di architettura e sistemi edilizi del Politecnico di Zurigo. Durante la fase di ricerca sono stati sviluppati e implementati diversi prototipi in scala reale in diversi edifici. Il prototipo finale è stato installato e testato all’unità abitativa HiLo dell’edificio NEST dell’Empa (Laboratorio federale di ricerca sulla scienza e la tecnologia dei materiali) di Dübendorf. Riconoscendo il carattere innovativo del progetto, la ASF ha ricevuto il premio Watt d’Or dall’Ufficio federale dell’energia (UFE) nel 2023. A causa del crescente numero di richieste di implementazione della facciata su altri edifici, è stato fondato Zurich Soft Robotics (ZSR),4 spin-off del Politecnico di Zurigo. Con il nome di Solskin, la ASF è attualmente un prodotto pronto per il mercato e ha partecipato con successo a diversi concorsi per startup e innovazioni energetiche acquisendo i primi progetti su larga scala, tra cui l’installazione di 1300 mq su uno stabilimento di produzione della KELLER Druckmesstechnik AG a Winterthur. Solskin è attualmente l’unica facciata solare flessibile, multifunzionale e permeabile sul mercato.

Note

1. Bratislav Svetozarevic, Zoltan Nagy, Johannes Hofer, Dominic Jacob, Moritz Begle, Eleni Chatzi, Arno Schlüter, SoRo-Track: A two-axis soft robotic platform for solar tracking and building-integrated photovoltaic applications, IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Stockholm 2016.

2. Jasmine de Riedmatten, Comparative Life Cycle Analysis of the Adaptive Solar Façade, Master Thesis ETH Zürich 2022.

3. Bratislav Svetozarevic, Moritz Begle, Prageeth Jayathissa, Stefan Caranovic, Robert F. Shepherd, Zoltan Nagy, Illias Hischier, Johannes Hofer, Arno Schlüter, Dynamic Photovoltaic Building Envelopes for Adaptive Energy and Comfort Management, «Nature Energy», 2018, n. 8, vol. 4, pp.671-682.

4. www.solskin.swiss

Productive Façade Systems

Integrazione di fotovoltaico e coltivazione

Abel Tablada*, Vesna Kosorić**

Non esiste una singola misura all’interno delle città per mitigare e adattarsi ai cambiamenti climatici. La produzione alimentare ed energetica mediante l’utilizzo di involucri edilizi e infrastrutturali potrebbe contribuire significativamente alla riduzione dell’impronta di carbonio e delle emissioni di gas serra se si considerano adeguatamente le condizioni e i potenziali specifici di ogni area urbana. I Productive Façade Systems (PFS) che integrano sistemi solari e agricoltura verticale sulle facciate dei manufatti sono un concetto proposto da Tablada1 presso il NUS 2 - CDL 3 Tropical Technologies Laboratory (T2Lab) della National University of Singapore e sviluppato e discusso da numerosi specialisti.4 Questo si basa sui benefici della vegetazione verticale e del vertical farming (VF) nonché dei sistemi fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV) per massimizzare l’uso delle strutture esistenti con l’obiettivo di rendere le città sempre più autosufficienti. Anche se la VF sulle facciate e i BIPV non sono concetti nuovi, le novità introdotte dai PFS sono l’integrazione delle due funzioni direttamente sui prospetti degli edifici, i benefici reciproci che questa sinergia può ottenere e l’interazione positiva con gli interni. Pertanto, i PFS non solo generano elettricità e producono verdure a foglia, ma sono anche fondamentali nel soddisfare le funzioni convenzionali, come tampone tra gli ambienti esterni e interni, garantendo condizioni visive e termiche interne adeguate e fornendo identità e valore estetico ai fabbricati. I PFS sulle facciate hanno anche altri vantaggi economici, sociali ed ecologici. Possono contribuire a ridurre le bollette dell’elettricità e i costi quotidiani, specialmente per le famiglie a basso reddito e per le persone anziane. Coltivare verdure sul balcone o sulle finestre può anche promuovere un’attività fisica leggera e un passatempo salutare. D’altra parte, se gli orti sono integrati nelle aree comuni come i ballatoi, le scale o i corridoi, si promuove l’interazione sociale tra i vicini. Dal punto di vista ecologico, ci sono numerosi vantaggi, come la riduzione dei chilometri alimentari, il minor consumo di energia grazie all’effetto di ombreggiatura dei moduli fotovoltaici (PV) e della vegetazione sulla facciata, la riduzione dell’elettricità generata dai combustibili fossili, la promozione della biodiversità. Tuttavia, possono essere individuati diversi svantaggi. I più importanti sono il costo aggiuntivo dell’installazione e quello della manutenzione. L’impatto delle condizioni meteorologiche avverse sui raccolti e sui moduli fotovoltaici sui grattacieli può ostacolare e scoraggiare l’installazione dei PFS su edifici multifamiliari. Per testare le prestazioni dei PFS sono state costruite otto facciate nel T2Lab presso la National University di Singapore nel 2018. Sono

SUD EST

Struttura in metallo

Terza fila di vasi

Parapetto Seconda fila di vasi

Prima fila di vasi

Sistema irrigazione a goccia

Vaso da fiori

Lattuga

Substrato

Riserva d’acqua

Fissaggio alla struttura

1

1 Facciate produttive. A sinistra: configurazioni per le facciate sud ed est. Al centro: dettaglio della sezione della VF presso il NUS-CDL T 2Lab. A destra: immagine del NUS-CDL T 2Lab dalla posizione sud-est e fioriere con lattuga installate su un balcone nell’aprile 2019. Fonte H. Huang, V. Kosori´c, A. Tablada 2 Facciate produttive del NUS-CDL T 2Lab. In alto a sinistra: pianta del T 2Lab con indicazione delle otto celle del prototipo e delle facciate (Fonte: adattamento da AWP Architects sulla base del progetto preliminare dell’autore principale). In basso a sinistra: fioriere con lattughe installate su un balcone nell’aprile 2019. A destra: vista da sud-est del NUS-CDL T 2Lab. Fonte H. Huang, V. Kosori´c, A. Tablada

stati valutati due tipi di soluzioni rappresentative delle tipiche facciate degli edifici del Housing Development Board (HDB) per ciascun orientamento: facciata del balcone e facciata della finestra (fig.1). Le otto facciate sono state progettate utilizzando algoritmi di simulazione 3D e applicando un processo decisionale multi-criterio (MCDM). Il metodo di ottimizzazione VIKOR 5 è stato utilizzato per trovare il miglior compromesso tra cinque indicatori di prestazione: potenziale di produzione alimentare, potenziale di generazione di elettricità, luce naturale interna, guadagno di calore solare e angoli di vista dall’interno. Sono stati considerati anche altri aspetti progettuali relativi al costo, all’accessibilità e all’estetica. Ciascun indicatore di prestazione è stato valutato in base alla quantità, alla posizione, alla dimensione e all’angolo di inclinazione dei moduli fotovoltaici che agiscono come dispositivi di ombreggiatura su ogni facciata. Anche la posizione e la distanza tra i vasi sono stati presi in considerazione.6

La posizione e le dimensioni di tutti i moduli fotovoltaici assicurano condizioni visive e termiche interne confortevoli senza interferire con l’adeguato irraggiamento delle colture. I moduli fotovoltaici di seleniuro di gallio, indio e rame (GIGS) posizionati sulle facciate nord e sud sono stati selezionati per avere una buona risposta sotto cieli non limpidi, una condizione tipica di Singapore, e tenendo conto che per metà dell’anno ciascuna facciata non riceverebbe radiazione solare diretta. D’altra parte, i moduli fotovoltaici al silicio monocristallino sono stati installati sulle facciate est e ovest poiché sono più efficienti sotto radiazione solare diretta. Per quanto riguarda la VF, è stata selezionata una varietà di lattuga adattata ai tropici tra diverse verdure a foglia comunemente coltivate a Singapore. Oltre ad essere tra le verdure preferite a Singapore, le lattughe hanno anche cicli di raccolta brevi e un requisito di luce moderato. Tuttavia, altre verdure a foglia come il cavolo cinese, la spinacio d’acqua (Kang Kong) e le spezie possono essere coltivate nei sistemi PF nelle regioni tropicali. Le lattughe sono state coltivate in sei turni da dicembre 2018 a giugno 2019. Il fertilizzante è stato applicato due volte al mese su una miscela di terreno di cocco e perlite. È stato utilizzato un sistema di irrigazione a goccia automatico con micro-spruzzatori su ciascuna pianta e attivato tre volte al giorno per due minuti.

Durante il periodo di misurazione – aprile, agosto, ottobre (2019) e gennaio (2020) –, l’elettricità generata dai moduli fotovoltaici sulle facciate est e ovest è stata da 1,7 a 2,2 vol-

te superiore rispetto alle facciate sud e nord. Considerando una tipica famiglia HDB con facciate sia nord che sud (20 m in totale), circa il 30% della domanda di energia può essere soddisfatto utilizzando i moduli fotovoltaici come dispositivi di ombreggiatura. Gli edifici in cui le facciate principali sono orientate più vicino a est e ovest si prevede che soddisfino una percentuale più alta della domanda di energia.7

Per quanto riguarda la produzione di verdure per il periodo di misurazione di sei mesi, le lattughe sono cresciute bene su tutte le facciate del T2Lab. Tuttavia, il rendimento totale è diminuito tranne per l’ultimo mese quando è stata aggiunta nuova terra. Questo indica l’impatto della qualità del suolo sulla resa delle verdure. Le facciate est e nord hanno le migliori prestazioni, producendo 902 g e 828 g di lattuga. Le facciate sud e ovest hanno una resa totale rispettivamente di 763 g e 550 g. La quantità prodotta rappresenta il 55-103% del consumo medio di verdure a foglia di una famiglia di 4 persone a Singapore (ca 16 kg all’anno). 8

In uno studio più recente (Hao et al, 2024) 9 che utilizza reti neurali artificiali (ANN) come metodo di previsione delle prestazioni per una tipica torre residenziale a Singapore, i risultati sono stati anch’essi promettenti. Per la parte superiore dell’edificio, la domanda annuale di elettricità domestica può essere soddisfatta tra il 20,0 e il 23,1% per una famiglia di quattro persone, mentre la domanda di verdure a foglia può essere completamente coperta durante quasi tutto l’anno. Per la parte centrale, la domanda di elettricità e verdure possono soddisfare rispettivamente il 18,4-21,2% e l’89,1%.

Data l’importanza cruciale della dimensione collettiva nell’adozione delle pratiche agricole, il team di ricerca ha incluso il test dell’accettazione sociale nello sviluppo completo dei PF. Sono stati eseguiti due sondaggi a Singapore: uno con potenziali utenti e l’altro con esperti in orticoltura, agronomia, sistemi fotovoltaici e architettura.

Un sondaggio personale che includeva 391 inquilini di case popolari ha esaminato le loro opinioni sui PF, le preoccupazioni estetiche e di manutenzione nonché la volontà delle persone interpellate di partecipare alla coltivazione VF. I risultati sono stati molto positivi: l’80% degli abitanti ha concordato sul fatto che il VF e i moduli fotovoltaici hanno un impatto positivo sui residenti.10 Il secondo sondaggio, che includeva anche esperti, ha fornito un feedback dettagliato sugli aspetti estetici, formali e funzionali dei componenti della facciata, inclusi i moduli fotovoltaici, i vasi e le

grate di sicurezza. Come gli inquilini, quando si trattava di funzionalità, gli esperti preferivano i design in cui gli utenti accedono ai vasi inferiori attraverso un’apertura sulle facciate del balcone o direttamente sulle facciate delle finestre.11

Nonostante le impressioni positive, i risultati del sondaggio indicano una certa riluttanza degli architetti riguardo all’estetica dei sistemi fotovoltaici. Fortunatamente, il mercato dei fotovoltaici mostra che questa tecnologia non è mai stata così attraente e intelligente. Un ottimo esempio di questo è Solskin,12 la facciata fotovoltaica adattiva mobile concepita presso la cattedra di Architettura e Sistemi edilizi dal professore Arno Schlüter presso il Politecnico federale di Zurigo,13 che Zurich Soft Robotics, spin-off di ETHZ, porta sul mercato. Questa pelle solare altamente flessibile, modulare, leggera e decorativa, che ricorda una struttura a mosaico, è una specifica combinazione di ombreggiatura intelligente e generazione di energia fotovoltaica altamente efficiente grazie al tracciamento solare. Di tale capacità, dovuta all’intelligenza artificiale (IA) di Solskin, possono beneficiare i PFS, ampliando la loro capacità di offrire una risposta bilanciata alle esigenze di illuminazione naturale e di ombreggiatura, garantendo al contempo la possibilità di un’elevata integrazione architettonica.

3 Varianti dei PFS per una tipica casa popolare a Singapore - visualizzazioni create sulla base dei sondaggi e dei risultati della ricerca. A sinistra: orientamento a nord. A destra: orientamento a ovest. Fonte cfr. nota 5

Ulteriori sforzi di ricerca, inclusi progetti pilota e test, sono necessari per superare le sfide finanziarie e operative dei PFS. Gli studi futuri dovranno necessariamente includere la valutazione del ciclo di vita (LCA) e con essa garantire una risposta valida ai tre criteri di base che definiscono la sostenibilità dei sistemi di facciata (ambientale, economica e sociale).14 La sinergia tra ricerca e pratica, insieme al lavoro nel campo dei valori sociali, potrebbe aiutare questo promettente concetto di progettazione a radicarsi e diffondersi. Per contribuire al raggiungimento di questo obiettivo, sta per avviarsi un programma di ricerca sui PFS a L’Avana, grazie alla collaborazione tra l’Universidad Tecnológica J.A. Echeverria e il Ministero della costruzione di Cuba. L’attuazione dei PFS attraverso soluzioni innovative su varia scala potrebbe contribuire a raggiungere una maggiore autosufficienza energetica, alimentare e idrica, contribuendo così alla resilienza urbana e alla riduzione delle impronte di carbonio.

* Prof. Facultad de Arquitectura, Universidad Tecnológica J. A. Echeverria, L’Avana

** Responsabile architettura, Zurich Soft Robotics, Zurigo

Note

1. A. Tablada, V. Kosori , H. Huajing, I. Chaplin, S.K. Lau, C. Yuan, S.S.Y. Lau, Design optimization of productive façades: integrating photovoltaic and farming systems at the Tropical Technologies Laboratory, «Sustainability», 10, 3762, 2018.

2. NUS: National University of Singapore, https://nus. edu.sg/.

3. CDL: City Developments Limited, https://www.cdl. com.sg/.

4. Cfr. nota 8, cfr. nota 9, cfr. nota 10, cfr. nota 11.

5. S. Opricovic, G.H. Tzeng, Compromise solution by mcdm methods: A comparative analysis of vikor and topsis. Eur. J. Oper. Res., 156, pp.445–455, 2004. S. Opricovic, G.H. Tzeng, Extended vikor method in comparison with outranking methods. Eur. J. Oper. Res., 178, pp. 514–529, 2007. V. Kosori , H. Huajing, A. Tablada, S.K. Lau, S.S.Y. Lau, Survey on the social acceptance of the productive facade concept integrating photovoltaic and farming systems in public high-rise residential buildings in Singapore, «Renewable & Sustainable Energy Reviews», 111, pp. 197-214, 2019

6. S.S.Y. Lau, A. Tablada, S.K. Lau, C. Yuan, Vital signs revisited in the tropics – through the NUS-CDL Tropical Technologies Laboratory, Book chapter, Springer Nature Switzerland AG: Lau, S.S-Y et al. (eds) Design and applications in Sustainable Architecture, 2021. Cfr. nota 1.

7. Cfr. nota 6, cfr. nota 14.

8. S. Song, J.C. Cheong, J.S.H. Lee, J.K.N. Tan, Z. Chiam, S. Arora, K.J.Q. Pnga, J.W.C. Seow, F.W.S. Leong, A. Palliwal, F. Biljecki, A. Tablada, H.T.W. Tan, Home gardening in Singapore: A feasibility study on the utilization of the vertical space of retrofitted high-rise public housing apartment buildings to increase urban vegetable self-sufficiency, «Urban Forestry & Urban Greening», 2022.

9. W. Hao, A. Tablada, X. Shi, L. Wang, X. Meng, Efficiency Analysis of the Photovoltaic Shading and Vertical Farming System by Employing the Artificial Neural Network (ANN) Method, «Buildings», 14, 94, 2024. https://doi.org/10.3390/buildings14010094.

10. V. Kosori , H. Huajing, A. Tablada, S.K. Lau, S.S.Y. Lau,

Survey on the social acceptance of the productive facade concept integrating photovoltaic and farming systems in public high-rise residential buildings in Singapore, «Renewable & Sustainable Energy Reviews», 111, pp. 197-214, 2019

11. A. Tablada, V. Kosori , H. Huajing, S.S.Y. Lau, V. Shabunko, Architectural quality of the productive façades integrating photovoltaic and vertical farming systems: Survey among experts in Singapore, «Frontiers of Architectural Research» 9-2, pp. 301-318, 2020

12. Solskin: a moving adaptive building skin that combines intelligent shading and PV energy generation, https:// www.solskin.swiss/

13. B. Svetozarevic, M. Begle, P. Jayathissa et al., Dynamic photovoltaic building envelopes for adaptive energy and comfort management, Nat Energy, 4, pp. 671–682, 2019

14. A. Tablada e V. Kosori , Vertical Farming on Facades: Transforming building skins for Food Security, Book chapter, Elsevier: Gaspari et al. (eds) Rethinking Building Skins, 2021.

Modello di stima

del potenziale solare in facciata

Una risorsa verso edifici più sostenibili

Domenico Altieri*, Mohamed Boutaleb**, Alberto Follo***, Tönu Mauring****

Nel campo dello sviluppo di progetti architettonici e investimenti immobiliari, l'accesso a informazioni esaustive svolge un ruolo fondamentale nell’indirizzare decisioni che influenzano la sostenibilità, le prestazioni e i costi. Tuttavia, accedere e gestire tale varietà di dati in modo efficace durante le fasi iniziali di un progetto può rappresentare una sfida importante.

Valutazioni energetiche esaurienti effettuate nelle varie fasi progettuali devono promuovere ambienti costruiti sostenibili in linea con la Strategia Energetica Svizzera 2050,1 ponendo enfasi sull'efficienza energetica e l'adozione di sistemi di energia rinnovabile (RES). A tal proposito, grazie ai bassi costi di manutenzione, alla disponibilità immediata della radiazione solare e ai miglioramenti significativi nell’efficienza di conversione dell’energia, l’utilizzo della tecnologia fotovoltaica (PV) rappresenta una soluzione chiave per il raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità. La Direttiva europea sul Rendimento energetico degli Edifici (EPBD) 2 prescrive che i nuovi edifici nei Paesi dell'Unione Europea debbano raggiungere standard energetici elevati, sfruttando sempre di più fonti di energia rinnovabili. In tal senso, il fotovoltaico integrato nell'edificio (Building-Integrated Photovoltaics, BIPV), che si riferisce a celle fotovoltaiche integrate nell'involucro dell'edificio, quali facciate o tetti, rappresenta un approccio innovativo per favorire l'energia rinnovabile nel settore edilizio, sfruttando l’irraggiamento solare che incide sulla superficie del fabbricato.

Il BIPV si differenza dal tradizionale fotovoltaico applicato (BAPV). Rispetto a installazioni BAPV, che si limitano unicamente alla produzione di energia elettrica, un’istallazione BIPV esprime la multifunzionalità del componente PV che svolge anche il ruolo di elemento edilizio, adempiendo a una funzione definita nel Regolamento europeo di prodotto CPR 305/2011. Il fotovoltaico integrato (BIPV) costituisce un'opportunità unica per migliorare l’efficienza energetica degli edifici e la produzione locale di energia rinnovabile, riducendo al contempo i costi. 3 Il BIPV è riconosciuto come una fonte energetica rinnovabile capace di soddisfare i requisiti energetici stabiliti dalla Legge federale sull'Energia. Pertanto, un'analisi preliminare del BIPV all'inizio del processo di progettazione di un edificio risulta fondamentale per un'effettiva integrazione di fonti rinnovabili e per la progettazione di edifici efficienti dal punto di vista energetico, aspetti che solitamente vengono combinati solo in fasi successive, comportando costi più elevati e soluzioni finali non ottimali.

1 Scenari urbani utilizzati per la definizione del dataset di calibrazione del modello di calcolo dell’irraggiamento solare. Questi vanno da una quasi assenza di ostacoli fino a scenari molto densi. Fonte: ISAAC, SUPSI

La soluzione di Amenti

La startup zurighese Amenti AG, riconoscendo l’importanza di fornire informazioni di dettaglio già in fase preliminare, sta attivamente sviluppando uno applicativo SaaS (Software as a Service) per supportare la fase di fattibilità di un qualsiasi progetto immobiliare. Lo strumento utilizza dati locali, come le mappe catastali e le normative urbanistiche, per generare scenari edilizi ottimali, incorporando risultati economici e finanziari per varie potenziali destinazioni d'uso e località. Lo stato attuale di tale applicativo permette unicamente stime di fattibilità senza fornire ancora analisi preliminari del potenziale utilizzo di un impianto BIPV per aumentare il livello di autarchia energetica dell’immobile. Tuttavia, la necessità di integrare nella versione attualmente disponibile il calcolo del potenziale solare con annessa analisi tecnico economica in caso di impianto BIPV pone le basi della collaborazione tra Amenti AG e la Scuola universitaria della Svizzera italiana (SUPSI) per un nuovo progetto di ricerca finanziato dall’Agenzia svizzera per la promozione dell’innovazione (Innosuisse) che ha avuto inizio nel 2022. Quest’ultimo, grazie all’esperienza e alle competenze di SUPSI, Amenti AG e alla collaborazione con Viridén+Partner, introduce un approccio unico e innovativo per espandere i servizi proposti dall’attuale applicativo, consentendogli di fornire stime preliminari accurate e rapide del potenziale di integrazione del BIPV in vari scenari progettuali con pochi clic e in pochi minuti.

L'unicità di questo miglioramento risiede in due aspetti principali: in primo luogo, integra le caratteristiche del BIPV nel processo decisionale di costruzione durante la fase di fattibilità e, inoltre, utilizza tecniche di machine learning per ottimizzare il calcolo del potenziale solare, rendendolo veloce, robusto ed estremamente user-friendly

L'integrazione del BIPV sarà proposta come un modulo aggiuntivo all'attuale applicativo di Amenti AG, ampliandone così la portata. Gli utenti avranno la possibilità di utilizzare tale strumento per valutare il potenziale del BIPV sia sviluppando geometrie di progetto da zero, sia importando progetti di edifici esistenti (ancora in fase di sviluppo) per fini valutativi. Il modulo fornirà agli utenti un rapporto PDF di valutazione della soluzione BIPV, consentendo così alle parti interessate di prendere decisioni informate sull'integrazione del fotovoltaico solare.

2 Uno screenshot dell’interfaccia grafica nel tool di simulazione dell’irraggiamento solare diretto. Fonte Amenti 2

I miglioramenti previsti si allineano con le tendenze del settore sempre più orientate verso pratiche edilizie sostenibili con tassi di integrazione delle energie rinnovabili in estrema ascesa. Attraverso un approccio di progettazione trasversale il web-tool proposto automatizza la raccolta dei dati e propone soluzioni progettuali, tenendo conto dei requisiti legislativi, dei rischi locali, della domanda di mercato e degli obiettivi di sostenibilità.

In particolare, al calcolo del potenziale solare sarà associata un’analisi tecnico-economica di dettaglio al fine di prevenire possibili rischi che possono emergere da un qualsiasi progetto di investimento, valutando l’impatto che eventuali cambiamenti di sistema potrebbero avere sul livello di competitività della soluzione proposta. L’analisi e la stima di molteplici indicatori economici consentono alle parti interessate di valutare la fattibilità finanziaria, condurre analisi di sensibilità, confrontare scenari alternativi all'interno o tra diversi progetti e prendere decisioni di investimento sulla base del valore attuale dei flussi di cassa attesi.

Come funziona il modello innovativo di stima del potenziale solare?

L’approccio di calcolo adoperato tiene conto della riduzione di irraggiamento solare diretto su una specifica superficie dovuta alle caratteristiche urbane e ambientali in prossimità dell’immobile analizzato, utilizzando come input i livelli di ombreggiatura locali, il sito, il periodo dell’anno e l’angolo di azimuth della superficie stessa. Il modello di machine learning calibrato 4 garantisce un’alta accuratezza in ogni scenario e permette agli utenti di eseguire complesse simulazioni solari senza per forza dover possedere competenze specialistiche in materia di tecnologia solare o adoperare strumenti specializzati. Questo processo semplificato non solo fa risparmiare tempo e risorse, ma rende lo strumento molto più accessibile e fruibile.

Il raggiungimento di tale obiettivo ha richiesto al gruppo di lavoro lo sviluppo di un dataset estremamente ampio (circa 1 milione di osservazioni) utilizzato successivamente per la calibrazione del modello di calcolo del potenziale solare. I dati utilizzati sono stati generati con l’utilizzo di avanzati software di calcolo specializzati per l’analisi solare. 5 In particolare, simulazioni parametriche hanno permesso di valutare in dettaglio la variazione di irraggiamento dovuto a

una grande varietà di combinazioni degli input di interesse. La fase di calibrazione del modello ha adoperato tecniche avanzate di ottimizzazione numerica 6 al fine di esplorare diverse configurazioni con l’obiettivo di garantire un adeguato livello di robustezza e accuratezza al variare degli scenari architettonici e urbani analizzati. Infine, la fase di validazione ha richiesto anch’essa una lunga e attenta verifica della distribuzione degli errori del modello, valutandone potenziali bias. Sono state inoltre confrontate le performance del modello con software di calcolo disponibili sul mercato, specializzati sul calcolo solare,7 riscontrando perdite di accuratezza trascurabili a fronte di tempi di analisi e implementazione estremamente ridotti.

Conclusioni

In sintesi, l’utilizzo delle facciate degli edifici per la generazione di energia rinnovabile attraverso soluzioni BIPV presenta notevoli benefici ambientali ed economici. Tuttavia, uno dei principali ostacoli nella fase iniziale di progettazione è la contabilizzazione efficace della variabilità intrinseca

Note

1. R. Kannan, E. Panos, S. Hirschberg, T. Kober, A net zero Swiss energy system by 2050: Technological and policy options for the transition of the transportation sector, «Futures & Foresight Science», n. 4, pp. 3-4.

2. C. Maduta, D. D'Agostino, S. Tsemekidi-Tzeiranaki, L. Castellazzi, G. Melica, P. Bertoldi, (2023). Towards climate neutrality within the European Union: assessment of the Energy Performance of Buildings Directive implementation in Member States, in «Energy and Buildings», 113716.

3. P. Corti, P. Bonomo, F. Frontini, P. Macè, E. Bosh,

nella disponibilità solare sulle facciate urbane. Il progetto di ricerca proposto affronta questa sfida, adoperando un approccio basato su un modello di machine learning che garantisce un maggiore equilibrio tra alta accuratezza e bassi costi computazionali.

L’applicativo sviluppato da Amenti AG rappresenta un primo esempio in grado di combinare in modo efficiente un modello di stima intelligente del potenziale solare con un ambiente 3D urbano, permettendo una visualizzazione immediata dei risultati, aumentandone l’utilizzo, l’impatto e la diffusione.

* Ricercatore Gestione edifici, Settore sistema edificio, DACD-SUPSI

** Collaboratore scientifico, Gestione edifici settore sistema edificio, DACD-SUPSI

*** Dottorando Involucro innovativo (BIPV), Settore sistema edificio, DACD-SUPSI

**** Fisico della costruzione, co-fondatore e responsabile sviluppo software Amenti AG

Building Integrated Photovoltaics: A practical handbook for solar buildings’ stakeholders. Status Report 2020, 2020, https://solarchitecture.ch/ bipv-status-report-2020/.

4. D. Altieri, E. Saretta, T. Mauring, M. Boutaleb, G. Branca, (novembre 2023). Predictive model of solar potential on building façades with the sky view factor as shading indicator. In «Journal of Physics: Conference Series» (Vol. 2600, No. 4, p. 042003). IOP Publishing.

5. Sono stati utilizzati software e/o plugin che

implementano metodi di ray-tracing per calcolare l'irraggiamento solare sulle superfici di modelli 3D, come il software parametrico Grasshopper e Ladybug.

6. Un’ottimizzazione bayesiana è stata utilizzata per la calibrazione degli hyperparameters del modello previsionale (Garnett, R. (2023). Bayesian optimization. Cambridge University Press).

7. BIMSolar, https://www.bim-solar.com/?sfw=pass1698133779.

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A tu per tu con Susanne Zenker, nuova presidente SIA

Barbara Angehrn Saiki Specialista Comunicazione SIA

Riuniti in Assemblea il 26 aprile 2024, i delegati hanno preso una decisione storica. Per la prima volta, nel corso dei quasi 190 anni di storia societaria, sarà una donna a presiedere la Società svizzera degli ingegneri e degli architetti. Susanne Zenker entrerà in carica all’inizio di luglio. Andiamo a Berna, per conoscere più da vicino la neoeletta.

Presso la sede di FFS Immobili, il leggendario orologio che si trova in tutte le stazioni svizzere scandisce i secondi con una lancetta color verde intenso. È una campagna che le FFS hanno lanciato per rendere visibile il loro impegno per una mobilità sostenibile, spiega Susanne Zenker, mentre si incammina verso la sala predisposta per l’intervista. La sostenibilità è un tema che le sta molto a cuore, sottolinea, anche in vista della mansione che andrà a rivestire nel suo ruolo di nuova presidente della SIA.

Gli ingredienti per una cultura della costruzione di qualità

Susanne Zenker, di origini svedesi, ha studiato al Politecnico federale di Losanna e ottenuto il diploma di architettura nel 1995. In seguito, ha lavorato per quasi dieci anni come architetta, prima da indipendente e poi presso due studi di progettazione, a Londra e a Zurigo. Successivamente ha deciso di cogliere una nuova sfida e dedicarsi allo sviluppo di immobili e nuove aree. Oggi l’esperta dirige il settore Development di FFS Immobili, dove è anche membro della direzione. In tale ruolo contribuisce a forgiare la fisionomia della Svizzera. «Nel cuore dei centri urbani diamo vita a nuovi quartieri, in concertazione con le città, le autorità e gli abitanti», spiega. È questo l’approccio seguito dalle FFS: processi chiari e adeguati, con il coinvolgimento dei progettisti e della popolazione lungo le varie fasi di sviluppo. Ci devono essere questi ingredienti per poter offrire una cultura della costruzione di qualità e per creare luoghi in cui le persone si sentano a proprio agio.

La qualità comincia con la progettazione

Entro il 2040 la Svizzera conterà dieci milioni di abitanti. Con la crescita demografica ci vorranno più appartamenti, più scuole, più ospedali. Nei prossimi anni si dovrà quindi costruire tanto, e velocemente. I due più grandi assi nella manica della Svizzera sono la qualità di vita e il paesaggio. Dobbiamo riuscire a tutelare entrambi, sottolinea Susanne Zenker. La premessa è puntare su uno sviluppo insediativo centripeto di qualità. E la necessaria accettazione in tal senso la si ottiene solo quando si crea con alto valore qualitativo. Come si traduce tutto questo pensando alla nuova mansione che andrà a rivestire, ai vertici della SIA? L’esperta risponde senza esitazione: «I progettisti sono il fulcro di tale valore qualitativo. Essi sono chiamati ad assumersi importanti responsabilità nei confronti di tutta la collettività. La SIA riunisce sotto un unico tetto i progettisti che si adoperano nel portare avanti l’obiettivo di creare insieme uno spazio di vita sostenibile. È una nobile missione e voglio adoperarmi affinché sia data maggiore visibilità ai progettisti impegnati nel raggiungere tale obiettivo».

Affrontare insieme la complessità delle cose

Un tema su cui la Zenker riflette e a cui, una volta entrata in carica, intende dedicarsi, è la questione dei crescenti requisiti posti ai progettisti. È fermamente convinta che il sapere individuale ormai non basti più per far fronte a compiti definiti in modo sempre più complesso. I cambiamenti climatici, l’economia circolare, l’energia, la trasfor-

mazione digitale: questi argomenti, afferma, hanno un impatto diretto sul modo di progettare e di costruire. Spetta alla SIA trovare soluzioni e offrire condizioni quadro con cui i soci possano esercitare al meglio la propria professione. Al contempo, Susanne Zenker vuole impegnarsi per rafforzare la rete di contatti tra i soci e affiancare le sezioni e i gruppi professionali SIA nel promuovere il trasferimento delle conoscenze attraverso tutte le regioni e le diverse discipline. Ciò presuppone una collaborazione che poggia sul rispetto, l’apertura e la trasparenza. «Una persona da sola non può prestabilire ogni cosa. Ci vuole networking, bisogna saper delegare ed è necessario poter contare su un certo margine di manovra», sostiene. Susanne Zenker entrerà in carica in veste di nuova presidente SIA all’inizio di luglio, da subito cederà ad interim la direzione del settore Development presso FFS Immobili e tutti i compiti legati a tale incarico. Presso le FFS, l’uscita dal servizio è prevista per la fine di giugno.

┌ Assemblea dei delegati 2024 a Friburgo

Il 26 aprile, oltre 70 delegati SIA si sono riuniti nella Sala del Gran Consiglio, a Friburgo. Tra i momenti salienti, vi è stata l’elezione della nuova Presidente Susanne Zenker. Nel video la nuova Presidente e altri protagonisti raccontano e commentano i lavori della giornata.

1 Susanne Zenker durante l’Assemblea dei delegati. Foto Reto Schlatter

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Il concorso aperto per strutture ospedaliere

Pablo Valsangiacomo

In occasione del primo congresso sui concorsi di architettura Wettbewerbslabor, di cui abbiamo parlato in questa rubrica in Archi 1/2024, sono stati espressi pareri positivi e di elogio per l’EOC, che ha recentemente promosso concorsi d’architettura a procedura libera per strutture ospedaliere, fatto molto raro in tutto il resto della Svizzera. Gran parte dei progettisti presenti erano d’accordo riguardo al fatto che i concorsi con preselezione per le strutture medicalizzate stiano portando all’esclusione a priori di moltissimi professionisti che potrebbero invece portare visioni fresche a un tema molto complesso e in costante divenire.

Abbiamo intervistato a questo proposito l’ing. Carmine Navarra, capo dell’area tecnica e membro della Direzione generale dell’Ente Ospedaliero Cantonale (EOC), tra i responsabili di questo approccio aperto alla progettazione delle strutture ospedaliere future.

Pablo Valsangiacomo: A Zurigo si guardava con grande interesse al concorso a due fasi per l’Ospedale Regionale del Sopraceneri EOC. Molti salutavano con favore la scelta di una procedura libera per una struttura di questa complessità. Cosa vi ha portati a questa scelta?

Carmine Navarra: Oggigiorno una struttura ospedaliera ha bisogno di una capacità di «trasformabilità» ed «adattabilità» dovuta all’evoluzione costante della medicina. La degenza media in un ospedale acuto tendenzialmente sarà di pochi giorni, ne consegue una maggiore quantità di cura in minor tempo e un maggior numero di pazienti. Inoltre la tendenza, che sembra ormai chiara, dell’aumento della cura ambulatoriale anche complessa dei pazienti a discapito di quella in degenza, porta a un ulteriore complessità della concezione di un ospedale «aperto» alla popolazione, in cui gli specialisti della cura (medici e personale infermieristico con supporto di tutta la logistica) possano disporre delle condizioni migliori per prendere in carico sia pazienti degenti che ambulatoriali. Per questo motivo la progettazione di un futuro ospedale necessita di una grande visione «fresca» come dice lei. Un concorso aperto alla maggior parte dei professionisti, inclusi gli spe -

cialisti, ci è sembrata la soluzione migliore da perseguire.

PV: Si potrebbe definire strutture di questo genere come macchine della sanità, che esigono un’organizzazione interna precisa e funzionale, flussi circolatori e logistici chiaramente definiti e così via. Ma non va dimenticato che la loro scala le rende opere di notevole impatto urbanistico e territoriale. Quanto spazio resta alla valutazione dell’architettura?

CN: L’architettura è centrale. Infatti la grande preoccupazione per opere di una certa scala è il loro inserimento nel contesto. Riteniamo che una giuria qualificata possa ponderare al meglio le soluzioni proposte dai concorrenti, che sono formati da team interdisciplinari. In questo concorso la giuria ha potuto disporre di un nutrito gruppo di specialisti come supporto alle proprie decisioni.

PV: Inoltre gli ospedali sono complessi nei quali si trovano quotidianamente centinaia di persone che oltre a lavorare e guarire devono sentirsi a loro agio. Il benessere delle persone, dei vostri collaboratori e dei pazienti, gioca un ruolo importante nell’elaborazione di queste strutture?

CN: Lo scopo della struttura è quello di prestare le migliori cure ai pazienti. Questo si ottiene se il corpo curante dispone delle condizioni migliori per operare e i pazienti sono accolti in ambienti appropriati. Il tutto si traduce in spazi e volumi richiesti dal bando, nel quale si è cercato di dare la priorità alle necessità/ richieste, che sono poi state valutate dalla giuria.

PV: A suo modo di vedere il concorso a procedura libera funziona bene anche per temi tecnici complessi come gli ospedali?

CN: Ritengo di si, indipendentemente dal numero di partecipanti il lavoro di qualità emerge in modo chiaro.

Esso permette a giovani architetti o studi di piccole dimensioni di partecipare e avere la possibilità di presentare le loro visioni. Avevamo già proposto questa procedura anche per l’ampliamento dell’OBV, l’Ospedale Regionale di Mendrisio, che ha portato proprio un giovane studio a realizzare con successo la nuova ala della struttura. Il buon risultato di un progetto sta quindi nella capacità d’interazione tra i componenti del team di progettazione nel portare a termine i temi richiesti trovando le migliori soluzioni, una combinazione di architettura e tecnica.

PV: Vista la sua dimensione e l’importanza nel tessuto sociale e territoriale un nuovo ospedale richiede anche una pianificazione strategica che permetta ad esem-

pio una facile accessibilità con mezzi pubblici. Quanto strettamente vi coordinate con Cantone e Comuni interessati prima di partire con la progettazione finale?

CN: La coordinazione strategica è iniziata prima d’impostare il bando di concorso ed è tuttora in corso con il Cantone e con il Comune. È evidente che prima di partire con la progettazione finale è necessario condividere i temi più delicati per garantire il successo del progetto.

PV: A partire dalla stesura del programma, passando all’organizzazione di un concorso per arrivare infine alla realizzazione di un ospedale passano anni, forse anche decenni. Non vi è il rischio che alla sua conclusione non sia più al passo con i tempi e le esigenze?

CN: La base e la complessità di questo progetto è appunto la «trasformabilità» e «adattabilità» della struttura ospedaliera, che potrà garantirci di restare al passo con i tempi.

04/2024 Nuova sede museo cantonale di storia naturale, Locarno

1° R «Il canto delle pietre» Buzzi studio d’architettura, Locarno

2° R «Camelia»

Roi Carrera Architetto, Minusio; Arnau Sastre Cuadri, Barcellona; Cecilia Rodriguez Vielba, Barcellona

3° R «Osvaldo» DFDC, Paradiso; William Guthrie Architect, Londra

4° R «Luce di pietra»

Michele Arnaboldi Architetti, Minusio

5° R «Coesistenza» Jabornegg & Pálffy Architekten, Vienna

6° R «Delizia» Onsitestudio SRL, Milano; Laura Pasquini Architetto, Milano; Federico Tranfa Architetto, Milano

I risultati dei concorsi su competitions.espazium.ch/it R rango

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iREZZ presenta i Pannelli Genio: una soluzione innovativa che conquista architetti e progettisti

Il gruppo iREZZ (www.irezz.ch) presenta i Pannelli Genio, una soluzione molto interessante che ripensa il concetto di boiserie, trasformandola da semplice elemento decorativo a uno funzionale e pratico. I Pannelli, rivestiti con PET 100% riciclato, sono completamente personalizzabili e risolvono molteplici esigenze progettuali, riscontrando un vivace interesse da parte di architetti e progettisti. Nel nuovo showroom iREZZ di Mendrisio è da oggi possibile ammirare di persona i Pannelli Genio, propriamente installati con grande attenzione ai dettagli.

Pannelli Genio: personalizzabili e versatili come mai prima d’ora

I Pannelli Genio dispongono di un’ampia gamma di scelte in termini di colori, finiture e particolarità estetiche, in grado di soddisfare ogni tipo di necessità di stile e design. Grazie alla possibilità di selezionare finiture superficiali lucide e opache, specchi e lavagne sintetici, leggeri e infrangibili, questi pannelli arricchiscono qualsiasi ambiente con un tocco di eleganza, versatilità e sicurezza. Un ulteriore vantaggio è la capacità di personalizzare le superfici con loghi o immagini attraverso le stampe digitali più avanzate, con risultati di alta qualità e duraturi nel tempo. Con uno spessore standard di 18 mm, i Pannelli Genio sono autoportanti, facilitando l’installazione di elementi come condizionatori d’aria, mensole o

televisori, garantendo flessibilità ed estrema semplicità di montaggio. Genio è molto adattabile e può essere utilizzato per intervenire su muri imperfetti, creare nicchie di ispezione o riorganizzare gli interruttori elettrici con ilo minimo sforzo.

Manutenzione minima e robustezza garantita

Genio è un prodotto a bassa manutenzione che richiede solamente una pulizia con un panno morbido e una soluzione di acqua e sapone neutro al 1%. Inoltre, Le fughe di giunzione estremamente ridotte garantiscono un elevato standard di igiene. I pannelli Genio sono rivestiti in PET, rendendoli più resistenti rispetto ad altri materiali. Inoltre, per soddisfare esigenze specifiche, è possibile richiedere pannelli ignifughi certificati.

Montaggio rapido ed intuitivo

Esistono tre possibilità di montaggio: con barre a muro o piastra, con profilo sopra e sotto e con struttura in alluminio di cartongesso. La forza di Genio è la velocità di montaggio. Due operatori possono montare circa 30-40 metri lineari di pannello al giorno con una conformazione ambientale mista, quindi con una difficoltà media. Con il sistema di fissaggio del pannello Genio si crea una intercapedine (vuoto sanitario) tra il muro e il pannello stesso, dentro alla quale sarà possibile lasciare i vecchi rivestimenti. Questo si traduce in un notevole risparmio economico e di tempo. Grazie a queste caratteristiche i Pannelli Genio sono il prodotto ideale per essere installato in ambienti come bar, ristoranti, hotel oppure uffici.

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sia come richiamo alla materia lavorata dalla propria carpenteria.

Il masterplan con le possibili evoluzioni del progetto nel lasso di tempo 2025-2050 ha individuato nella lunga e stretta fascia di terreno libero su via Penate, la zona preferenziale, più visibile, per un nuovo fabbricato. Contemporaneamente ha suggerito il futuro e progressivo rinnovo dei magazzini e delle officine, attualmente alloggiati in capannoni realizzati con elementi prefabbricati di calcestruzzo.

La rapida espansione degli ultimi anni delle ditte riunite sotto la ragione sociale «Gruppo Rezzonico» ha spinto i proprietari a una riorganizzazione della propria sede, che non si è solo limitata a un rinnovo sul piano logistico e di immagine, ma ha anche richiesto un adattamento e ampliamento delle strutture esistenti. Il progetto, iniziato con la stesura di un «masterplan » nel 2021, ha accolto queste necessità proponendo un edificio che fosse rappresentativo di tutte le aziende del gruppo. La committenza, infatti, ha espresso l’esigenza di avere una maggiore visibilità e un ambiente adeguato per accogliere la numerosa ed eterogenea clientela. Ha richiesto inoltre una struttura flessibile, modulabile, in grado di evolversi secondo l’andamento dell’attività commerciale. Ha quindi suggerito l’impiego del legno, materiale in cui essa si riconosce sia come prodotto della gamma offerta, ┌

Il programma funzionale prevedeva una superficie espositiva interna ed esterna di circa 1500 mq oltre a locali amministrativi e della direzione. L’esiguità e la forma dell’area prescelta hanno portato alla definizione di un volume a due piani su tre livelli: un parallelepipedo allineato alla strada e aggettante ai due estremi. Questo gesto rafforza una ricercata leggerezza ed enfatizza l’accesso principale.

All’orizzontalità del volume si contrappongono le due torri a tre piani che ospitano le circolazioni verticali interne, i servizi e i locali tecnici. Accentuano tale contrasto anche i materiali scelti per questi elementi: da una parte il calcestruzzo armato delle torri, come punti fermi e massicci dell’edificio, e dall’altra il legno della struttura del corpo orizzontale, leggera e lineare, componente variabile e adattabile nel tempo. Quest’ul-

tima è composta semplicemente da pilastri, travi e solette, elementi base della tettonica strutturale. I pilastri a sezione rettangolare e le relative travi si allineano longitudinalmente a una distanza ottimale di 6 metri in posizione arretrata rispetto alle facciate. Scandiscono così lo spazio nelle zone funzionali adibite – a seconda delle esigenze – a zone espositive, di circolazione e punti vendita/consulenza per la clientela. All’amministrazione e alla direzione è riservata l’estremità aggettante sopra l’ingresso, vero ponte di comando per tutta l’azienda. Le facciate longitudinali, libere dalla struttura primaria, sono contemporaneamente vetrina, immagine, logo: elemento illuminato e illuminante del manufatto. Quella a nord è articolata in una doppia fascia, trasparente nella parte inferiore e traslucida in policarbonato per quella superiore. La facciata verso sud, parzialmente addossata alle preesistenze, mette invece in risalto il ritmo del rivestimento costituito da liste verticali di legno che fungono da frangisole per le aperture di ventilazione retrostanti. Infine il tetto-terrazza, racchiuso da alti parapetti, non si limita a essere mero elemento di copertura, ma diventa spazio espositivo e lounge a cielo aperto con vista panoramica sui tetti di Mendrisio, dal Monte Generoso al San Giorgio.

Luogo: Mendrisio, via Penate 9 Committenza: Fabio Rezzonico SA, Mendrisio Architettura e direzione lavori: Cattaneo Birindelli architetti associati, Balerna collaboratori: L. Hubmann, A. Ligorio, N. Atti, D. Ivanovic Impresa: Riva SA, Tremona Ingegneria civile: Lurati Muttoni Partner SA, Mendrisio Progetto impianti RVCS: Think Exergy SA, Mendrisio Progetto impianti elettrici e illuminotecnica: Elettroconsulenze Solcà SA, Mendrisio Fisica della costruzione e acustica: Think Exergy SA, Mendrisio Geologia: CGA - Consulenze Geologiche e Ambientali SA, Morbio Inferiore Progetto serramenti e facciata: Galvolux SA, Bioggio Fotografia: Alexandre Zveiger, Lugano Date: progetto giugno 2021 – marzo 2022, realizzazione gennaio 2023 – maggio 2024 Pianificazione energetica: Think Exergy SA, Mendrisio Intervento e tipo edificio: nuova costruzione Categoria edificio (Ae): Edificio commerciale (negozi) Fattore di forma (Ath/Ae): 2.4 Riscaldamento: impianto in pompa di calore ad espansione diretta reversibile tipo VRV per la copertura totale dei fabbisogni Acqua calda: bollitore in pompa di calore elettrica per la copertura totale del fabbisogno Requisito primario: Calcolo: 41 kWh/m2a (limite: 44 kWh/m2a) Particolarità: Impianto elettrico: sistema di illuminazione regolabile DALI/KNX per gli spazi espositivi con interfaccia grafica su dispositivo mobile, spazi amministrativi con encoder DALI locali. Spazi secondari gestiti tramite dei sensori di presenza/movimento. Impianto RVCS: emissione di caldo/freddo in ambiente attraverso ventilconvettori canalizzati a quattro vie; impianto di ventilazione meccanica con recupero di calore e sistemi di filtraggio per la parte amministrativa

Foto Alexandre Zveiger

PAVIMENTO TERRAZZA

Foto Alexandre Zveiger

1 Sezione longitudinale

2 Pianta del piano tetto

3 Pianta del piano primo

4 Pianta del piano terra

5 Sezione trasversale di dettaglio

Testo e disegni cattaneo birindelli architetti associati

Foto Alexandre Zveiger

Foto cattaneo birindelli architetti associati

La casetta nel bosco

Raffaella Macaluso

Architetta, membro del comitato direttivo AAT

Sulle pendici del monte San Zeno, al margine del dirupo sul lato ovest del laghetto di Origlio sorge una piccola casa di vacanza costruita da Franco Ponti per un committente d’oltralpe. Nascosta dalla vegetazione, la si può scorgere abbastanza bene solo in inverno, dalla riva opposta del lago.

È una costruzione degli anni Cinquanta: ai ticinesi di allora non sembrava vero poter fare qualche soldo vendendo ai benestanti turisti discesi dal nord le ingrate terre lasciate dagli avi, e così si immaginavano l’entrata nella modernità. Prima dei piani regolatori, prima delle vicende della legge urbanistica, prima del Decreto federale urgente che cercava di mettere qualche argine al costruire ovunque, anche nei boschi. E questo bosco a strapiombo sul laghetto di Origlio doveva sembrare al giovane Ponti l’ideale per quello che potrebbe essere un primo esperimento delle sue convinzioni progettuali: l’ancoramento sul terreno, la presenza di rocce dalle quali i muri in pietra che definiscono la casa sembrano spuntare fuori in modo naturale. Una simbiosi quasi perfetta fra costruzione e natura. Si tratta di una casa costruita probabilmente nel 1957, una delle prime opere di Franco Ponti: dopo il breve sodalizio con Peppo Brivio – dal 1948 al 1950 – e il lavoro fuori dal Ticino, nel 1955 torna e apre un proprio studio. In realtà questa è la prima casa progettata e realizzata sen-

Casa di vacanza, Origlio

1 Foto d’epoca

2 Facciata sud–est

Fonte Fondo arch. Franco Ponti

za la collaborazione di altri. Abbiamo pochi documenti:1 qualche fotografia, un disegno di facciata (un foglio della domanda di costruzione, datata dicembre 1956) e un paio di disegni di «vista sudest». La faccenda curiosa è che su una di queste viste, non datata ma munita di cartiglio, dunque già abbastanza elaborata, il timbro è: arch. Franco Ponti, via P. Lucchini 7, che è esattamente l’indirizzo dello studio di Tita Carloni in quegli anni («Ho conosciuto Franco Ponti nel ’56, quando lavoravo nello studio di Tita Carloni. Passava la notte lì, dormendo su un materasso improvvisato» scrive Milo Navone) 2 . Dunque possiamo anche supporre che il progetto iniziale della casetta di Origlio sia antecedente all’apertura dello studio nel 1955. Oppure che in effetti l’apertura dello studio debba essere posticipata. Inoltre la facciata è diversa da quella poi realizzata ed è abbastanza sorprendente. La si potrebbe definire una «casa cannocchiale» con il tetto disegnato in pendenza verso valle invece che verso monte, come venne poi effettivamente realizzato. Dunque siamo al tema del tetto, elemento fondamentale nella progettazione di Ponti per gli anni a venire. Invece dei grandi tetti a vela o a piramide sulla testa di molte sue ville successive, protettivi come cappucci, qui abbiamo, almeno nella versione iniziale, un tetto che si protende verso il dirupo, sottolineato dal disegno di Ponti che esagera addirittura lo strapiombo: sembra quasi che la casa sia costruita su una parete di roccia verticale, solo addolcita dal bell’albero sullo sfondo.

Per il resto l’edificio presenta elementi del fare progettuale di Ponti che si vedranno in molte costruzioni successive come le travi sporgenti sulla facciata principale vetrata e le grandi imposte in legno: grandi orecchie che sporgono dalla facciata, protese verso il vuoto quasi a voler captare i fruscii delle lievi increspa-

ture del lago là sotto…. Elementi ben documentati in una delle poche fotografie dell’epoca e ripresi molte volte: ad esempio nella Villa Rossi a Vezia, costruita due anni dopo oppure nella casa Boillat sempre a Vezia progettata con Milo Navone all’inizio degli anni settanta. 3 Ci sono poi i grossi muri in pietra e l’immancabile camino centrale che svetta sopra la copertura. Purtroppo è difficile approfondire l’analisi in mancanza di un disegno della pianta.

Oltre al fatto di essere la prima sua opera autonoma vi è anche un’altra ragione per ricordare questo edificio: sta cadendo a pezzi. Parecchie delle costruzioni di Ponti sono state snaturate: come ricorda Tita Carloni:4 i passaggi di proprietà, le trasformazioni del territorio, l’urbanizzazione hanno spesso avuto ragione dei sogni di «vita dentro la natura» di Ponti e dei suoi committenti. Questa casetta di vacanza invece appartiene sempre alla stessa famiglia, il bosco nel quale sorge è rimasto bosco, ma per ragioni non conosciute e probabilmente legate a faccende ereditarie è lasciata nel più completo abbandono. I rovi e gli alberi le sono cresciuti attorno. Il tetto è in cattive condizioni. La vegetazione sta sempre più avviluppando il fabbricato. Le terrazze e le scalette in pietra esterne sono ormai quasi inaccessibili.

Come si potrebbe salvare?

Note 1. Nemmeno nell’archivio delle domande di costruzione del comune di Origlio esistono altri documenti.

2. Milo Navone, Ci univa la stessa passione, in Franco Ponti, architetto 1921-1984, FAAT, Bellinzona 1998, p. 12.

3. Si veda l’analogia con la bella fotografia di Casa Boillat sempre in Franco Ponti, architetto 1921-1984, cit., p. 22.

4. Tita Carloni, Un po’ come Epicuro, in Franco Ponti, architetto 1921-1984, cit., pp. 20-25.

Libri

Giulio Bettini

Emanuele Saurwein

Per un domani. Uomo, energia, città Mimesis, Milano 2023

Difficile restare indifferenti all’appassionata narrazione di Emanuele Saurwein nel suo agile libro Per un Domani. Uomo energia città. L’autore, architetto ticinese fondatore dell’ufficio LANDS, si tuffa con il lettore nel tanto discusso quanto poco realmente compreso tema dell’energia a livello urbano, ne spiega i principi di base, le sue complessità e tracciandone la storia degli ultimi cento anni ne ipotizza possibili scenari futuri. La scrittura è agile, i temi trattati complessi ma divulgati in modo comprensibile, ed è forse qui che si trova il maggior punto di forza di questo piccolo libro: le tre chiare narrazioni di città analizzate attraverso l’uso che l’uomo fa dell’energia. Saurwein ci porta a spasso per «Fat City», la città del Novecento caratterizzata dal predominio del progresso, dalla fame insaziabile di energia per poi sfociare in «Fragmented City» ovvero l’urbanismo che ha raggiunto i massimi livelli di consumo energetico sotto la

Architektur Klima Atlas Klimabewusst entwerfen in Forschung, Lehre und Praxis Park Books, Zürich 2024

spinta edonistica della globalizzazione per arenarsi nel 2020 all’equivalente di due Terre, livello ben lontano da una possibile risposta al cambiamento climatico globale in atto. Ed è a questo punto che entra in scena «Hybrid City»: un ipotetico modo di vivere come esseri urbani che potrebbe raggiungere un fabbisogno energetico negativo di meno una Terra che compenserebbe i decenni passati, che l’autore definisce come «ipotecati», nei quali è stata utilizzata più energia di quanto il pianeta possa offrire a lungo termine.

Il lettore non può non proiettare sé stesso su un’auto senza catalizzatore di «Fat City» o su un divano di «Fragmented City», consumando energeticamente costose serie televisive e sorbendo guacamole. Potrebbe essere questo un effetto elementare del libro: far riflettere il singolo. Saurwein ci ricorda infatti che nonostante noi tutti siamo inseriti in un sistema globale, sono proprio le nostre scelte personali a dare forma ai processi planetari. Come avvalersi di questa importante informazione per dar forma a «Hybrid City»? L’autore accenna alla propria attività di ricerca alla SUPSI di Mendrisio, dove si sta sviluppando un sistema di monitoraggio e interpretazione energetico. Attraverso circa sessanta parametri, le scelte dei singoli possono essere elaborate da una intelligenza artificiale in grado di valutarne gli effetti su scala globale e informare l’utente. Sarebbe così possibile raggiungere gli ambiziosi obiettivi fissati negli accordi sul clima di Parigi del 2015. Questa purtroppo resta solo una promessa e l’autore non si addentra nelle modalità di applicazione, distribuzione e sviluppo di un cambio di paradigma di tale portata. Se la descrizione di «Hybrid City» come un sistema che non si limita a usare la Tecnica ma la integra in modo olistico è allettante, la descrizione delle sue applicazioni pratiche si limita a processi oggi

conosciuti e diffusi o di altri dal sentore utopistico. Risulta difficile non paragonare le narrazioni di una digitalizzazione diffusa, di una intelligenza artificiale in grado di rispondere alle nostre domande più basilari o al monitoraggio di ogni nostra azione descritta da Saurwein, alle grandi visioni del passato ricche di promesse affidate alla tecnologia, alla cibernetica o alla digitalizzazione. Ma noi vogliamo provare a credere alla tesi dell’autore. Abbiamo imparato che la tecnologia trova il suo posto nel quotidiano e non lo stravolge: non viviamo nelle cupole geodetiche di Buckmeister Fuller ma in edifici convenzionali ottimizzati, non siamo circondati da robot come prometteva la cibernetica, ma da semplici telefoni che integrano macchina fotografica e computer. Per cui ci chiediamo quali sarebbero le conseguenze per l’architettura e la città se «Hybrid City» venisse attuata. Forse ci ritroveremmo nello stesso edificio che abitiamo oggi, osservando dalla finestra una città simile a quelle che conosciamo (e apprezziamo) del passato, seduti su una comoda sedia in legno di abete locale. L’autore, infatti, ci porta in un familiare futuro più simile al passato, fatto di città compatte e grandi spazi verdi. Se la visione di Saurwein avrà luogo, assisteremo però a una grande differenza: prenderemo decisioni in modo responsabile. Forse tutto ciò non accadrà mai in questa forma, ciò poco conta. L’importante è che – anche grazie a questo libro – saremo in grado, con o senza intelligenza artificiale, di percepirci il prima possibile come individui parte di un sistema planetario

Sascha Roesler City, Climate and Architecture Birkhäuser, Basel 2022

Le comunità energetiche rinnovabili Egea, Milano 2023

Sustainable Urban Planning Vibrant Neighbourhoods –Smart Cities – Resilience

Archi rivista svizzera di architettura, ingegneria e urbanistica

Fondata nel 1998, esce sei volte all’anno. ISSN 1422-5417

tiratura REMP diffusa 3157 copie, 3057 vendute Palazzo Pollini, vicolo Confalonieri 4, 6850 Mendrisio tel. +41 91 921 44 55 redazione@rivista-archi.ch www.espazium.ch

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