"Thang Long Food and Energy Urban Farm" Design of a sustainable building in Hanoi,

UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PALERMO Scuola Politecnica Corso di laurea in Ingegneria Edile-Architettura Anno accademico 2013/2014

PROGETTAZIONE SOSTENIBILE DI UNA “URBAN FARM” AD HANOI: Sistemi di subirrigazione

RELATORE: Prof A. De Vecchi CORRELATORE: Prof.ssa S. Colajanni TUTOR: Ing. E. Sanfilippo

TESI DI: Gisella Ruggeri

UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI PALERMO Scuola Politecnica Corso di laurea in Ingegneria Edile-Architettura Anno accademico 2013/2014

PROGETTAZIONE SOSTENIBILE DI UNA “URBAN FARM” AD HANOI: Sistemi di subirrigazione

RELATORE: Prof A. De Vecchi CORRELATORE: Prof.ssa S. Colajanni TUTOR: Ing. E. Sanfilippo

TESI DI: Gisella Ruggeri 1

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INDICE

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INTRODUZIONE.......................................................................................pag. 7 1. IL CONTESTO.......................................................................................pag. 11 1.1 LOCALIZZAZIONE TERRITORIALE..............................................pag. 13 1.2 AREA DI PROGETTO...........................................................................pag. 25 1.3 ANALISI CLIMATICA...........................................................................pag. 41

2. ARCHITETTURA SOSTENIBILE......................................................pag. 46 2.1 PRINCIPI.................................................................................................pag. 48

3. SISTEMI PASSIVI DI RAFFRESCAMENTO.................................pag. 53 3.1 GENERALITÀ.........................................................................................pag. 55 3.2 TECNICHE DI RAFFRESCAMENTO PASSIVO..........................pag. 58 3.3 CONTROLLO DELLA RADIAZIONE SOLARE...........................pag. 61 3.4 RAFFRESCAMENTO VENTILATIVO NATURALE......................pag. 65

5

4. IL METAPROGETTO.........................................................................pag. 69 4.1 CONCEPT............................................................................................pag. 71 4.2 FASI METAPROGETTUALI.............................................................pag. 76 4.2.1 PROGETTAZIONE PARAMETRICA.................................................pag. 78 4.2.2 ANALISI TERMICA E SOLARE: AUTODESK ECOTECT..........pag. 85 4.2.2.1 ESPOSIZIONE SOLARE.........................................................................pag. 88 4.2.2.2 ESPOSIZIONE SOLARE E SHADING ANALYSIS..........................pag. 94 4.2.2.3 ANALISI TERMICA DISTRIBUZIONE ORARIA DELLE TEMPERATURE.....................................................................................pag.

100

4.2.2.4 ANALISI TERMICA DISTRIBUZIONE ANNUALE DELLE TEMPERATURE.....................................................................................pag.

107

4.2.2.5 TIPOLOGIA DI MATERIALI UTILIZZATI...........................................pag. 109

4.2.3 RIFERIMENTI: BUBBLETECTURE H DI SHUHEI ENDO.......pag. 116

5. IL PROGETTO: CON LONG, THE TEMPLE OF RICE..............pag. 121 5.1 PIANTE E SEZIONI.........................................................................pag. 123 5.2 PROGETTO DELLE FUNZIONI...................................................pag. 132 5.3 PROGETTO DELLA STRUTTURA...............................................pag. 162 5.4 IL PROGETTO SOSTENIBILE.......................................................pag. 174 6

5.4.1 SISTEMI DI SUB IRRIGAZIONE.....................................................pag. 176

BIBLIOGRAFIA .................................................................................................pag. 183

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INTRODUZIONE

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Il progetto si inserisce all’interno della XVI edizione del Concorso Internazionale di Progettazione Compasso Volante – Ettore Zambelli , promosso annualmente dal Politecnico di Milano unitamente alla Scuola Politecnica di Palermo.

Il tema suggerito da questa edizione tratta del recupero/progetto di uno spazio urbano alla periferia di Hanoi, attuale capitale del Vietnam. Ci si prefigge dunque l’obiettivo di progettare un’architettura in cui cultura e cibo possano incrociarsi e mescolarsi attraverso la fruizione stessa dello spazio. La cultura vietnamita del cibo, del riso in particolare, è posta al centro dell’attenzione come legante che possa dare coesione all’intero sviluppo progettuale. La nuova urban farm non deve quindi essere avulsa da quella componente sensoriale che caratterizza il luogo mediante gli usi, le abitudini e lo scambio continuo che si instaura tra gli abitanti del luogo. Il progetto cerca quindi di proporre uno spazio vivo e percorso da individui di tutte le età che, integrandosi tra loro, danno luogo ad un melting

pot itinerante e sospeso.

Il tema descritto è anche connesso con l’oggetto dell’EXPO 2015 di Milano “Nutrire il pianeta. Energie per la vita”, in cui queste ed altre ragioni sono trattate nell’intreccio costante tra cibo, cultura del cibo, persone e spazi che possano accoglierne le complessità. Il “collegamento” con Milano è assicurato dalla presenza di Multimedia Windows che permettono di osservare gli eventi in corso.

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Il programma funzionale prevede che il progetto abbia le seguenti caratteristiche: • basso impatto ambientale • tecnologie all’avanguardia • innovazione e design tecnologico BANDO DI CONCORSO Gli spazi e i relativi servizi previsti dal bando di concorso prevedono la progettazione di edifici multipiano in cui sono previste le seguenti attività: •

hall centrale 200 mq

•

multimedia windows 200 mq

•

spazi per mostre temporanee 200 mq

•

spazio riservato alle colture 1000 mq

•

cafè 200 mq

•

ristoranti/street food 600 mq

•

uffici 100 mq

•

aree per impianti, archivi, depositi etc.

•

aree per impianti, archivi, depositi etc.

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1

IL CONTESTO

11

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1.1

LOCALIZZAZIONE TERRITORIALE

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Il Vietnam è situato sul bordo occidentale della penisola indocinese, confina a Nord con la Cina, ad ovest con il Laos e la Cambogia, mentre ad est e sud si affaccia sul Mar Cinese Meridionale. Regno indipendente nel 208 a.C. il Nam Viet venne annesso nel 192 d.C. alla Cina dagli Han. Tornato indipendente dalla Cina nel 939 col nome Dai Viet, nel 1471 annesse il regno indonesiano del Champs. Divisosi nelle Signorie del Tonchino e dell’Annam, si riunificò nel 1802 con Re Nguyen Phuocanh, inglobando e proclamando l’Impero.

Hanoi ne è la capitale. La città sorge sulla riva destra del Fiu-

me Rosso, e dista 130 km dalla sua foce nel Golfo del Ton15

chino. Il sito di Hanoi è stato abitato da almeno il 3000 a.C. , la città ha cambiato molti nomi nel corso della sua storia, tra gli altri Tống Bình, Long Đỗ (letteralmen-

te “pancia del dragone” ) e Đại La. Nel 1010 l’imperatore Lý Thái Tổ, della dinastia Lý, fece costruire su questo sito la sua nuova capitale, chiamandola Thăng Long (“dragone che si alza in volo” ). In seguito a varie vicissitudini storiche, Hanoi venne chiamata anche Đông Đô, Đông Quan, Đông Kinh (“Capitale dell’Est”, il nome che gli europei conosceranno come Tonchino) e Bắc Thành (“Cittadella del Nord”). Nel 1802, la ristabilita Dinastia Nguyễn mosse la capitale a Hué. Nel 1831 l’imperatore Minh Mang ridenominò la città Hà Nội (traducibile come “tra i fiumi” ). Occupata dai francesi nel 1873, divenne la capitale dell’Indocina francese nel 1902. Nel 1940 venne occupata dall’esercito del Giappone per essere liberata nel 1945, quando Ho Chi Minh, leader del movimento indipendentista Việt Minh proclamò ufficialmente l’indipendenza della Repubblica Democratica del Vietnam, il 2 settembre del 1945. Rioccupata dai colonialisti francesi nel 1946, viene liberata definitivamente nel 1954, divenendo la capitale della Repubblica Democratica Popolare del Vietnam (Vietnam del Nord) fino alla riunificazione del 1976.

La città di Hanoi ruota essenzialmente attorno al Lago Verde, detto anche il “Lago della Spada Restituita”, attorno al quale si trovano i due quartieri principali: il quartiere vecchio e il quartiere francese.

Il vecchio quartiere conserva la struttura originale delle strade e l’architettura della vecchia Hanoi. Il quartiere francese invece si è sviluppato sotto il dominio coloniale della Francia, che ha imposto il proprio stile alla città, ancor evidente se si osservano i lunghi viali e le costruzioni, retaggio della dominazione coloniale.

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24

1.2

AREA DI PROGETTO

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Non ci sono indicazioni che conducono a Phu-Do. Il modo migliore per raggiungere questo quartiere periferico di Tu Liem District è quello di seguire l’odore di fermentazione del riso.

Come le strade divengono sempre più strette fino a diventare una ragnatela di vicoli, l’odore diventa più pungente.

Ci sono circa 1.270 famiglie in Phu

Do, di cui quasi 500 producono circa una tonnellata di vermicelli di riso al giorno. Gran parte di questa quantità di prodotto è destinata a svariati ristoranti e mercati in altre zone della città. I laboratori non sono marcati su mappe o itinerari, ma solo l’odore mostra la loro posizione. Il riso è l’alimento principe della dieta vietnamita poichè oltre a contribuire alla sicurezza alimentare di tutto il paese fornisce anche un reddito per le popolazioni rurali contribuendo altresì alla protezione dell’ambiente. In Viet-

nam il riso è riconosciuto non soltanto per il suo valore nutritivo, ma anche come elemento politico e culturale integrante della società. L’ambito di intervento del progetto riguarda un’area adibita a coltivazioni, collocata all’interno di un lotto poligonale, all’interno di Phu Do village, a circa 10 km dal centro di Hanoi, villaggio tradizionale che è stato inglobato all’interno del tessuto della capitale.

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Il lotto poligonale ha un area di 2,26 ha ed in figura è rappresentato dal contorno in giallo, mentre il contorno in arancio rappresenta i confini del Phu Do village.

Le zone colorate in rosso rappresentano

rispettiva-

mente un centro culturale presente all’interno del sito (in alto) e un mercato coperto (in basso) che serve l’intero villaggio: connettere il mercato ed il centro culturale rappresenta uno degli obiettivi del bando. Un altro obiettivo è quello di organizzare lo spazio destinato ad aree verdi e coltivazioni (l’area raffigurata in verde) e di destinare parte di esso a campi di riso. Com’è possibile notare dalle fotografie presenti nelle pagine successive lo spazio adibito a coltivazione rappresenta, allo stato attuale, solo una minima parte del lotto ed al di là di tale area è presente un grande vuoto rappresentato da una vasta area incolta (sul lato ovest) e da un’altrettanto vasta area pavimentata (sul lato est). Quest’ultima area (rappresentata in bianco, all’interno del lotto poligonale) rappresenta la parte sulla quale è possibile edificare e all’interno del quale dovranno essere presenti le funzioni utili all’accoglienza ed all’intrattenimento dei visitatori.

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29

30

31

32

33

34

35

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38

39

40

1.3

ANALISI CLIMATICA

41

In

considerazione

del

ruolo

che

la

progettazione

sostenibile

assu-

me nel bando, abbiamo ritenuto opportuno effettuare un’analisi climatica dell’area di progetto così da stabilire preventivamente i sistemi passivi su cui concentrare la nostra

attenzione. I valori che seguono nella

pagina a fianco sono le temperature medie mensili [°C] riferite alla temperatura media giornaliera relativa e al caratteristico andamento del clima di Hanoi.

Hanoi

gode di un clima caldo subtropicale umido, con abbondan-

ti precipitazioni. La città possiede il clima tipico del nord del Vietnam.

Le estati (da maggio a settembre) sono calde e umide, ricevendo la maggioranza della pioggia annuali. Le direzioni dei venti prevalenti sono da sud e sud-est.

Il vento è considerato favorevole (freddo). Gli inverni (da novembre a marzo) sono relativamente freddi, secchi (nel primo semestre) o umidi (nel secondo semestre). L’umidità in febbraio e marzo è di solito superiore al 90% e volte quasi 100%. Le direzioni dei venti prevalenti sono da nord e nord-est. Il vento è considerato sfavorevole (freddo). La media annua delle precipitazioni è attorno ai 2.000 mm. Le temperature subiscono poche variazioni durante l’anno, con medie che variano tra i 21°C e i 28°C. La città è spesso nuvolosa e nebbiosa in periodo invernale, con una media delle ore di sole mensili (nel mese di febbraio) di solo 1,8 ore / giorno. La primavera (da gennaio fino ad aprile) può portare piogge di luce. L’ autunno (da agosto a ottobre) è il periodo migliore dell’anno in termini di tempo: il cielo è azzurro e senza nuvole con brezze piacevoli.

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Condizioni estreme di temperatura: da 5 ° C a 10 ° C in inverno e all’inizio della primavera, e da 37 ° C a 41 ° C in piena estate.

Statistiche mensili di temperature

Statistiche mensili di precipitazioni

44

45

2 ARCHITETTURA SOSTENIBILE

47

2.1

PRINCIPI

48

49

Con le stesse parole del Rapporto Brundtland del 1987 si può definire la sostenibilità come “l’equilibrio fra il soddisfacimento delle esigenze presenti senza compromettere la possibilità delle future generazioni di sopperire alle proprie” . Perché un processo sia sostenibile esso deve utilizzare le risorse naturali ad un ritmo tale che esse possano essere rigenerate naturalmente. Per architettura sostenibile si intende, altresì, un modello

costruttivo

che

sviluppa

edifici

capaci

di

minimizzare

l’impatto ambientale e di rispondere alle esigenze degli utenti nel miglior modo possibile.

Gli edifici devono essere pensati come un’interfaccia at-

tiva tra ambiente interno ed esterno. Ciò si ottiene integrando nell’edificio strutture e tecnologie appropriate, conferisce priorità alle finalità progettuali determinate dall’esigenza di efficienza energetica, di riduzione dell’impatto ambientale e di miglioramento della salute, del comfort e della qualità della fruizione degli utenti/abitanti. Gli edifici devono essere pensati come un’interfaccia attiva tra ambiente interno ed esterno.

Già con semplici accorgimenti progettuali si possono migliorare notevolmente le caratteristiche termiche di un edificio, si tratta infatti di progettare un organismo architettonico che deve vivere in stretta interrelazione con l’ambiente.

Il progetto dunque si basa su uno studio accurato del luogo (partendo dalla conoscenza delle caratteristiche climatiche), determinando così quel complesso di soluzioni progettuali che consentono di assicurare all’interno di un edificio il mantenimento delle condizioni di comfort 50

ambientale, inteso come soddisfacimento di requisiti di controllo del microclima interno degli edifici e dell’illuminazione naturale, limitando al minimo l’intervento degli impianti che comportano consumi energetici da fonti convenzionali.

La ti

progettazione della

sostenibile

Bioarchitettura,

i

deve

quali

basarsi

possono

sui

fondamen-

così

sintetizzati:

essere

- perseguimento di un’autonomia energetica utilizzando risorse rinnovabili:

energia solare, geotermica ed eolica; - minimizzazione dei consumi energetici attraverso l’utilizzo di accorgimenti tec-

nici quali: involucri intelligenti, schermi solari, buon isolamento termico, scambiatori di calore, ventilazione naturale; L’utilizzo comfort,

di e

fonti quindi

rinnovabili del

per

riscaldamento,

intervenire

nel

raffrescamento

controllo e

del

illuminazio-

ne degli ambienti costruiti, può avvenire attraverso due tipi di sistemi: - sistemi attivi (impianti a pannelli fotovoltaici, macchine eoliche, impianti

idroelettrici, etc) : captano, accumulano e utilizzano l’energia proveniente da fonti rinnovabili con una tecnologia di tipo impiantistico.

- sistemi passivi (schermature solari, roof garden, pareti ventilate,etc) : è l’edificio stesso che, attraverso i suoi elementi costruttivi, capta, accumula e trasporta al suo interno l’energia ricavata da fonti rinnovabili.

51

3 SISTEMI PASSIVI DI RAFFRESCAMENTO

53

54

3.1

GENERALITÀ

56

Per edificio passivo si intende un edificio in cui, con opportune strategie di intervento, si cerca di sfruttare le caratteristiche micro-climatiche (sole, vento, acqua, morfologia del terreno) della zona in cui è situato, per ottenere una riduzione dell’apporto di caldo o di freddo all’interno. La conoscenza dei saperi tradizionali impiegati in epoca premoderna per refrigerare gli edifici e moderare le fluttuazioni termiche al loro interno, offre un valido punto di partenza per l’elaborazione di strategie di raffrescamento passivo, ovvero i sistemi di climatizzazione per il raffrescamento in grado di ridurre al minimo l’impiego di risorse energetiche non rinnovabili. Tecniche di raffrescamento che utilizzano il vento, il terreno, il raffreddamento dell’aria per evaporazione e per irraggiamento al cielo notturno, l’orientamento e la forma degli edifici, la massività degli involucri, i sistemi di oscuramento per ridurre la penetrazione solare e l’organizzazione degli spazi interni. L’ obiettivo di fondo è il contenimento dei consumi energetici e la riduzione delle emissioni inquinanti. Non solo. Recuperare una modalità di costruire che si riappropri in modo positivo del “saper fare”. L’edificio deve potersi avvicinare al comportamento di un organismo vivente, che segue il fluire delle stagioni, interagisce con gli stimoli energetici esterni sia d’involucro che interni.

3.2

TECNICHE DI RAFFRESCAMENTO PASSIVO

58

Il

raffrescamento passivo

di

un

edificio

si

può

ottenere,

schema-

ticamente, con due tipi di strategie. La prima è tesa a respingere il calore, proveniente dall’esterno, prima che raggiunga lo spazio da climatizzare o a ridurre la quantità di calore prodotto all’interno di un edificio; questa classe di soluzioni (conosciute come tecniche di controllo termico) si basa prevalentemente sull’idonea scelta e configurazione in fase progettuale) di alcuni elementi costitutivi dell’involucro esterno dei manufatti architettonici. Il controllo termico si suddivide in: • controllo della radiazione solare ; • controllo dell’inerzia termica (fig.1 ) ; La seconda categoria di interventi applicabili per il raffrescamento passivo si basa sulla dissipazione del calore in eccesso sfruttando un serbatoio termico naturale a temperatura inferiore rispetto a quella dell’ambiente da refrigerare ed in grado di così di assorbire il calore in eccedenza. Questo secondo ordine di soluzioni viene definito raffrescamento naturale, ed è a sua volta articolato in sottogruppi a seconda del serbatoio naturale impiegato per la dissipazione: •

raffrescamento ventilativo naturale (fig.2) ;

•

raffrescamento radiativo ;

•

raffrescamento da terreno (fig.3) ;

•

raffrescamento evaporativo (fig.4) ; 59

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

60

3.3

CONTROLLO DELLA RADIAZIONE SOLARE

61

Nei

paesi

(fig.5)

re fine

di

La

garantire

rende il

clima

costituisce

presenza

ficio re

a

di

una

delle

della

il

controllo

necessità

buone

elementi

necessario

passaggio

caldo

di

un luce

sistema e

del

radiazione

primaria

condizioni

trasparenti

della di

importanza

benessere

nell’involucro di

protezione

calore

sola-

di

dall’esterno

interno. un

per

al edi-

regola-

all’interno.

Ai fini del raffrescamento, la creazione di spazi d’ombra a ridosso dell’edificio è molto importante, non solo per proteggere le aperture, ma le parti di involucro, che, se esposte all’irraggiamento diretto, trasferirebbero il guadagno termico all’ambiente interno. Inoltre questi spazi in ombra sono soggetti ad un abbassamento della temperatura, innescando così dei flussi d’aria attraverso le zone dell’edificio a temperature diverse (es. tra quelle esposte alla radiazione solare diretta e quelle protette). In assenza di vento un sistema di controllo della radiazione solare può quindi favorire in modo efficace la ventilazione naturale degli ambienti, contribuendo a migliorare la sensazione di confort degl i occupanti e a dissipare il calore all’interno di un edificio.

Un sistema di controllo deve però favorire il passaggio della radiazione in inverno, periodo in cui l’edificio trae un notevole guadagno termico dall’irraggiamento diretto, soprattutto attraverso le parti trasparenti.

Altro re

compito

l’ingresso

della

delle luce

schermature all’interno

degli

è

quello ambienti,

di a

modula-

seconda

del-

le esigenze degli utenti, delle stagioni e dei momenti della giornata; 62

tale funzione è fondamentale se determinata dalla volontà di sfruttare il più possibile la luce naturale, scelta che contribuisce a ridurre il carico termico interno di un ambiente e quindi la necessità di raffrescamento estivo.

63

Fig.5

64

3.4

RAFFRESCAMENTO VENTILATIVO NATURALE

65

Le forze naturali che possono creare flussi d’aria negli edifici sono: • di tipo dinamico (vento) • di tipo termico (differenza di temperatura) Il vento induce sulle pareti esterne degli edifici una pressione che aumenta con la sua velocità; l’effetto del vento si traduce in una pressione positiva sul lato dell’edificio colpito dalla corrente, e in una pressione negativa sul lato opposto. Tali differenze di pressione determinano il passaggio dell’aria da una facciata all’altra attraverso le aperture.

La differenza di temperatura tra due ambienti genera un moto d’aria convettivo, dovuto alla differenza di densità dell’aria: l’aria calda meno densa si sposta verso l’alto richiamando aria più fresca dal basso e provocando così l’effetto-camino (fig.6-7).

Schematicamente dunque, l’esposizione ai venti dominanti estivi è di fondamentale importanza per una progettazione che consideri il raffrescamento estivo di un edificio; le brezze locali, in particolare, sono le più adatte al raffrescamento essendo spesso legate a fenomeni di ciclicità.

Il tasso con cui l’aria fluisce attraverso l’ambiente è funzione diell’area delle aperture, della velocità e della direzione del vento. La quantità di calore sottratto invece dipende dalla differenza di temperatura tra l’interno e l’esterno.

66

Fig. 6

Fig. 7

67

68

4 IL METAPROGETTO

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4.1

CONCEPT

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Fin dai primi studi planimetrici nonché dall’analisi dello stato di fatto il lotto d’interesse progettuale si è configurato nella nostra immaginazione come una fascia-cerniera tra la schiera eterogenea di edifici sul fronte strada e la distesa di coltivazioni che di fronte ad essi si estende in modo più o meno organizzata.

Anche trasversalmente all’asse appena descritto era per noi evidente la necessità di “avvicinare” (connettendole) l’area del mercato con quella che accoglie il centro culturale. Stabilite dunque queste due direttrici e prescindendo ancora da una definizione di forma, l’intento progettuale è proprio l’intenzione di fare entrare in comunicazione la zona dell’abitato a quella delle colture attraverso una soluzione non invasiva , “medium” per così dire di queste due realtà pure così visivamente diverse.

Il ricorso alla mitologia vietnamita ha rappresentato un aiuto ulteriore e un motore inesauribile di spunti nella nostra ricerca; a colpire la nostra attenzione nella fase di metaprogettazione è stata la rappresentazione del drago vietnamita, il cui corpo affusolato è stato la chiave di sintesi formale e concettuale che più si avvicinava alle implicazioni considerate fino a manifestarsi esemplificativamente come concept dell’intera elaborazione progettuale.

Tale idea è venuta fuori in seguito ad uno studio dell’area progettuale nel quale sono state espresse le prime idee su come connettere sul versante nord-sud i due episodi di maggiore interesse quali il centro culturale e il mercato coperto e, sul versante est-ovest, il fronte degli edifici residenziale con i campi coltivati esistenti e da progettare.

73

Uno dei vincoli progettuali prevedeva che l’edificio dovesse sorgere sul fronte est, in diretta relazione con il fronte di edifici residenziali, e che il resto delle aree fosse destinato ad aree coltivabili e verde urbano.

La necessità di forme non serrate e lontane dal costituire ulteriori trincee ci ha spinto allora a considerare l’andamento del disegno di suolo dell’area coltivata. Quest’ultima presenta, quasi a ridosso del lotto di progetto e in direzione nord-sud, un collegamento pedonale costituito dal raccordo di archi di circonferenza atti a delineare nella medesima direzione una linea continua curva. Aldilà di essa, proseguendo verso l’estremità nord-ovest del lotto, un grande semicerchio, attraverso corde e diametri sfasati, stabilisce un legame con un altro semicerchio di raggio inferiore, aldiquà della linea curva.

Il lato lungo del lotto subisce alcuni aggiustamenti, pur adempiendo ai vincoli di

74

bando, e finisce per doppiare le concavità della linea curva di tracciato in quello che sarà il filo della copertura sotto cui parzialmente gli edifici saranno compresi.

Si è quindi deciso di mantenere i percorsi presenti estendendoli ed arricchendoli con altri disposti sulle direttrici di maggiore interesse.

Altro nodo importante è rappresentato dall’aver stabilito un forte legame tra la curvatura del percorso pedonale e quella della copertura che rappresenta il principale elemento progettuale ed elemento filtro, sotto la quale sono distribuiti i volumi circolari all’interno dei quali sono ospitate tutte le funzioni previste dal bando. Tale curvatura richiama, come già accennato, alla curvatura della schiena di un drago, elemento tipico della tradizione simbologica vietnamita e che compare più volte tra gli antichi nomi della città di Hanoi.

75

4.2

FASI METAPROGETTUALI

76

Stabilito il concept le fasi metaprogettuali sono state strutturante suddividendole in tre versanti: dopo aver individuato le più evidenti criticità siamo arrivati alle seguenti conclusioni: - il primo punto focale è la copertura : essa dovrà costituire uno spazio filtro tra interno ed esterno ed attraversare l’intero lotto connettendo, a mo’ di percorso pedonale coperto, il mercato con il centro culturale (sull’asse nord-sud) e (sull’asse est-ovest) il centro abitato con lo spazio riservato alle coltivazioni.

Per evitare la presenza di pilastri si è optato per una copertura con struttura reticolare da realizzare con un software per la progettazione parametrica (nello specifico si tratta di Bentley Generative Components) ; - si è ritenuto necessario condurre un analisi termica e solare (condotta con il software Autodesk Ecotect Analysis ) al fine di posizionare al meglio gli edifici (al cui interno verranno ospitati spazi per mostre temporanee, bar, cafè, ristorante etc.) sotto o in prossimità della copertura, inoltre si è deciso di optare per degli

street food diffusi costituiti da semplici banconi disposti lungo tutto il percorso e di fare lo stesso con le multimedia windows ;

- siamo andati alla ricerca di progetti realizzati che presentassero caratteristiche comuni e potessero fornirci ulteriori spunti per quanto riguarda l’uso dei materiali o la divisione degli spazi ;

77

4.2.1

PROGETTAZIONE PARAMETRICA

78

La modellazione solida parametrica si differenzia dalla modellazione solida tradizionale in quanto il modello viene creato sulla base di operazioni comparabili a quella da effettuare per realizzare un pezzo reale. Nella modellazione parametrica i solidi vengono messi in relazione e governati da precisi vincoli e variabili definibili durante la progettazione. I disegni 2d generati verranno aggiornati in automatico solamente modificando il valore delle variabili. Nella modellazione parametrica, inoltre, i solidi sono governati e messi tra loro in relazione da parametri di tipo fisico, matematico e geometrico. L’introduzione di questo sistema di concetti relativo alla modellazione 3D è solitamente attribuito agli sviluppi del Dott. Samuel P. Geisberg che portò al rilascio del sisterma Pro/ENGINEER nel

1987. La modellazione solida parametrica consente di generare i solidi mediante l’immissione di parametri numerici, ad es. l’altezza, la lunghezza, la profondità, i raggi e le misure angolari, e di poter intervenire su questi parametri anche dopo aver realizzato il modello, per modificarne e aggiornare la geometria senza doverlo ricostruire. In aggiunta alla modellazione tramite parametri venne introdotto anche il concetto di “feature” e di albero di costruzione : in pratica tutte le lavorazioni applicate sul modello solido vengono registrate (come feature), in una specie di albero cronologico che funziona secondo uno schema di dipendenza

padre-figlio; è possibile in ogni momento della modellazione tornare indietro

79

nell’albero di costruzione, selezionare una feature, editare e modificare i suoi parametri, e aggiornare tutto il modello con i nuovi parametri. La modellazione solida parametrica viene oggi detta “ibrida”, in quanto molti modellatori CAD hanno aggiunto delle funzioni avanzate di modellazione ibrida solida e di superficie, per potere realizzare modelli più complessi.

Di seguito viene schematizzata una sequenza tipo di modellazione solida parametrica; si tratta di uno schema molto semplice, adottabile soprattutto per componenti meccaniche o che comunque non richiedano interventi complessi: - Selezione di un Piano di partenza (un piano di default o creato appositamente) - Disegno 2D sul piano (schizzo iniziale) - Lavorazione o Feature di base (ad es. Estrusione dello schizzo) - Lavorazioni secondarie (Tagli/estrusioni in modo analogo alla lavorazione di base) - Lavorazioni di rifinitura (Smussi, Raccordi, filettature etc.)

Bisogna ricordare che ogni parametro numerico riguardante gli schizzi di partenza e le feature di lavorazione è editabile e modificale in qualsiasi momento della modellazione, così come sono modificabili tutte le opzioni delle feature. Il sistema di lavorazione non procede in un unico senso (come nella Modellazione poligonale a Rifinitura Progressiva) ma è reversibile e modificabile all’infinito.

80

Ritornando al nostro caso, si è quindi scelto di progettare la copertura dell’edificio tramite software di progettazione parametrica (Bentley Generative Com-

ponents ) e, seguendo lo schema visto precedentemente, definire le seguenti operazioni base: - Selezione dell’area edificabile come Piano di partenza e creazione, sul software, di tale piano ; - Disegno 2D sul piano del profilo della copertura, creazione delle generatrici

principali e moltiplicazione di tali generatrici ; - Estrusione del profilo di base secondo diverse altezze pensate per ospitare gli edifici al di sotto della copertura e creare un profilo che salga verso il centro e poi ridiscenda nuovamente (sul versante nord-sud) e a partire dal fronte abitato (sul versante est-ovest) scenda verso i campi coltivati ; - Lavorazioni secondarie : incremento del numero di punti al fine di generare un profilo più complesso ma, allo stesso tempo, maggiormente flessibile ; - Lavorazioni di rifinitura : infine è stata stabilita una maglia triangolare che costituisse la base per la struttura reticolare, essa, ripetuta 4 volte, costituisce un campo (che dall’alto sembra un parallelepipedo ma in realtà segue inclinazioni tutte differenti) e lo abbiamo poi applicato alle generatrici generando una struttura reticolare vera e propria. E’ stato inoltre inserito (in prossimità del baricentro geometrico della copertura) un elemento a imbuto al fine di creare un grande elemento all’interno di quello che è stato pensato come spazio di accoglienza, nel quale introdurre la luce dall’alto 81

82

83

84

4.2.2

ANALISI TERMICA E SOLARE:

AUTODESK ECOTECT

85

Come abbiamo già ricordato, una delle principali componenti del bando di concorso poneva l’attenzione sulla capacità degli edifici progettati di sfruttare, attraverso un’adeguata progettazione, i sistemi passivi di raffrescamento così da ridurre quanto più possibile il consumo dei sistemi attivi o misti.

Al fine quindi di controllare gli aspetti di prestazione energetica abbiamo utilizzato il software Autodesk Ecotect Analysis, in grado di svolgere simulazioni inerenti l’analisi solare, termica, acustica, illuminotecnica, d’impatto ambientale e di costi di costruzione. L’utilizzo del software si è poi rivelato efficace non soltanto nell’ottenimento di dati riguardanti i consumi energetici ma anche nello sviluppo geometrico del modello relativamente alla contestualizzazione geografica.

Questo è stato possibile grazie alla natura stessa di Ecotect , che associa componenti di grafica e prestazionali a funzioni di simulazione con lo scopo di facilitare la sostenibilità della progettazione in fase di studio e verificare a studio ultimato i risultati della progettazione. Nella prima fase di ingresso dati vengono importati quelli relativi alla città e alla fascia climatica d’interesse progettuale. La portata del vento, l’intensità della luce e dei raggi solari vengono quindi particolarizzati affinché la progettazione non resti indeterminata ma sia specifica di un luogo,

Hanoi nel nostro caso.

Questo tipo di approccio alle condizioni climatiche del luogo, a monte del processo progettuale, permette di ridurre la presenza di errori che altrimenti, a valle, avrebbero potuto essere eliminati solo in parte.

86

Riassumendo allora, l’analisi solare e termica ci hanno consentito di intervenire sulla geometria, sull’inserimento nel contesto nonché sulla scelta dei materiali.

Questi tre aspetti sono sono i più rilevanti per il controllo delle prestazioni energetiche e quindi per l’effetiva sussistenza della sostenibilità del progetto.

Per comodità riportiamo l’equazione che Ecotect utilizza, vale a dire quella del bilancio termico: Qe,o + Qe,v + Qi + Qve + Qim = 0 dove: Qe,o = carico esterno per trasmissione attraverso le pareti opache Qe,v = carico esterno per trasmissione attraverso le pareti vetrate Qi = carichi interni Qve = carico di ventilazione dovuto all’aria di rinnovo immessa Qim = carico dell’impianto

87

4.2.2.1

ESPOSIZIONE SOLARE

PERCENTUALE OMBREGGIAMENTO ORARIA

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Attraverso questo tipo di analisi abbiamo determinato i risultati orari, calcolati per la superficie coincidente con la copertura che sovrasta tutti gli edifici di progetto.

Questi risultati sono relativi alla radiazione solare globale riflessa e all’ombreggiamento in un determinato giorno dell’anno. Nel nostro caso sono stati presi in considerazione come riferimento due giorni significativi: il giorno più caldo

(11 luglio) e quello più freddo (2 gennaio) dell’anno, vale a dire il picco caldo e quello freddo dell’anno solare.

I grafici rappresentano sull’asse delle ascisse le ore del giorno mentre su quello delle ordinate l’energia e l’ombreggiamento. In questo modo è quindi possibile visualizzare in un unico grafico sia la percentuale di ombra che la radiazione globale oraria afferente alla superficie considerata nonché i valori della radiazione incidente e della radiazione riflessa. L’unita di misura è per tutti i valori W/m2 tranne che per il valore dell’ombreggiamento che viene riportato in percentuale.

In relazione alla località geografica in cui è sita l’area di progetto, la radiazione globale rappresenta l’unione tra la componente diretta e quella diffusa della

radiazione solare ; la prima componente è definita come la quota di radiazione solare che incide sulla superficie in esame, mentre la seconda rappresenta quella aliquota di radiazione solare irridiata dalla volta celeste. La tabella correda invece il grafico dei dati orari relativi al giorno considerato, i cui valori riguardano esclusivamente le ore di luce solare.

L’analisi che segue è stata effettuata sulla superficie della copertura.

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2 Gennaio, ore 13 Percorso gionaliero del sole

90

Esposizione solare oraria

91

11 Luglio, ore 13 Percorso giornaliero del sole

92

Esposizione solare oraria

93

4.2.2.2

ESPOSIZIONE SOLARE E SHADING ANALYSIS

PERCENTUALE OMBREGGIAMENTO MENSILE

94

L’oggetto di questa analisi è la radiazione solare media giornaliera che intercetta una specifica superficie di progetto, ed è calcolata per ogni mese dell’anno.

Nei grafici a seguire l’asse delle ascisse riporta i mesi dell’anno mentre quello delle ordinate le ore del giorno, invece il colore di ciascuna cella rappresenta l’intensità della radiazione solare che colpisce la superficie considerata in una precisa ora del giorno medio di un determinato mese dell’anno. Per ciascun mese dell’anno la radiazione solare totale è calcolata sulla base dei dati climatici di riferimento del luogo di progetto, caricati amonte del processo di studio.

Questa radiazione viene poi divisa per il numero di giorni del mese e proprio per questo motivo il grafico che se ne ottiene riporta i valori medi orari che potrebbero essere attesi in un giorno qualsiasi di quel mese. L’analisi, come già detto in precedenza, è stata effettuata sulla copertura e ci ha permesso di considerare in modo più attento il posizionamento dei vari edifici di progetto aldi sotto della copertura stessa.

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Copertura - Percentuale ombreggiamento mensile

Copertura - Percentuale esposizione solare mensile

96

97

E’ stata quindi effettuata un analisi dell’ombreggiamento mensile per tutti i mesi dell’anno denominata shading analysis (Fig.1) per utilizzarla come strumento metaprogettuale: sono state considerate le zone maggiormente esposte ad ombreggiamento come zone nelle quali porre gli edifici che ospitano le diverse funzioni previste dal bando, come possiamo notare dall’immagine a fianco (Fig.2) gli edifici, in giallo, sono stati posti laddove vi fosse un’area adeguatamente ombreggiata che potesse quindi garantire l’adeguato livello di comfort termico in qualunque periodo dell’anno (nell’immagine a fianco ci si riferisce al mese di marzo).

98

Fig. 1

Fig. 2

99

4.2.2.3

ANALISI TERMICA

DISTRIBUZIONE ORARIA DELLE TEMPERATURE

100

Questo tipo di analisi permette di conoscere il comportamento termico dell’involucro di progetto attraverso la definizione di parametri che vanno a caratterizzare la stratigrafia dell’involucro stesso. A tal fine risulta indispensabile definire anzitutto le proprietà fisiche dei materiali che costituiscono l’involucro quali ad esempio la densità, il calore specifico, la conduttività e gli spessori caratteristici.

Un’apposita interfaccia del software consente inoltre di regolare ulteriori parametri che hanno effetti di natura termica quali: la condizioni interne di umidità relativa [%] e velocità dell’aria [m/s], l’attività degli occupanti [W], e il tipo prevalente di abbigliamento [clo], i guadagni interni sensibili e latenti [W/m2], il ricambio d’aria negli ambienti.

Un’altra precisazione essenziale da fare in merito al modo di operare del programma riguarda la distinzione dei vari involucri in “zone”, le quali possono definirsi: “Thermal zones” (o zone termiche) oppure “Non-thermal zone” (o zone non termiche). Come si può immaginare le uniche zone a dare contributo termico nonché acustico e solare sono le prime; al contrario, le seconde generano soltanto ombre e riflessioni sugli altri oggetti. Una Thermal zone deve necessariamente essere chiusa, non intendendo però con ciò che debba essere costituita da materiale solido. Un locale con una finestra ad esempio può essere una Thermal zone se la superficie attinente alla finestra è definita come “Void” (vuoto).

Sfruttando questa ed altre caratteristiche del programma si è cercato allora di determinare l’apporto temico della copertura, cercando quindi di capire il suo comportamento in relazione all’intero complesso progettuale.

101

MODELLO REALE

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MODELLO SEMPLIFICATO

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L’analisi termica si basa come quella solare sui dati climatici specifici di Hanoi, opportunamente preimpostati, e sul suo orientamento georeferenziato.

L’analisi termica è stata svolta, come la precedente analisi solare, il 2 Gennaio e l’11 Luglio, giorni che rappresentano i picchi di temperatura rispettivamente più fredda e più calda dell’anno. I risultati ottenuti mostrano che nel giorno più freddo la differenza di temperatura tra interno ed esterno alle ore 15 è di 1,3 °C, mentre nel giorno più caldo la stessa differenza di temperatura, alla medesima ora, è di 2 °C.

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4.2.2.4

ANALISI TERMICA DISTRIBUZIONE ANNUALE DELLE TEMPERATURE

107

Un ulteriore grafico mostra invece la distribuzione annuale delle temperature, vale a dire il numero di ore annue in cui un ambiente ha una data temperatura, in relazione alla temperatura esterna. Anche qui si è scelto di visualizzare il comportamento termico del volume sottostante la copertura. I risultati mostrano che, grazie alla tipologia ed al posizionamento del vetro utilizzato, più del 50 % delle temperature annuali si mantengono all’interno della “comfort band”, compresa tra 18 e 26 °C.

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4.2.2.5

TIPOLOGIA DI MATERIALI UTILIZZATI

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Attraverso l’analisi dell’involucro edilizio, cui è demandato il ruolo di assicurare la corretta interazione tra condizioni climatiche esterne ed ambientali interne, è stata possibile una riduzione del consumo energetico attivo.

Sono state adottate, come vedremo in seguito, due diverse configurazioni per quanto riguarda i materiali di rivestimento della copertura, legata alla struttura reticolare in acciaio rivestita in legno: - CONFIGURAZIONE 1: esterno: Rame TECU ossidato intercapedine: air gap + profilati cavi in acciaio interno: listelli di legno di cedro - CONFIGURAZIONE 2: esterno: lastra di vetro selettivo intercapedine: krypton interno: lastra di vetro basso emissivo CONFIGURAZIONE 1 La prima configurazione prevede un rivestimento esterno in Rame TECU ossidato e all’interno rivestimento in listelli di legno di cedro. Tra esterno ed interno vi è uno spessore (air gap) nel quale sono stati posti dei profilati cavi in acciaio al fine di unire le due “facce” della copertura.

110

Gli spessori dei 3 strati sono: -Rame 3 cm -Air gap 5 cm -Legno 3 cm Sono di seguito riportate le tabelle utilizzate in Ecotect per l’analisi.

111

- CONFIGURAZIONE 2 La seconda configurazione prevede l’utilizzo del vetro principalmente per illuminare una porzione sufficientemente grande al di sotto della copertura, inoltre metodi e tecnologie di particolari sistemi vetrati hanno avuto un ruolo importante grazie alla loro capacità di minimizzare l’aumento della temperatura e le dispersioni termiche consentendo quindi il miglioramento del confort ambientale. Si è infatti arrivati a realizzare vetri speciali per il controllo della radiazione solare tramite la deposizione di ossidi metallici sulla superficie vetrata.

Alcuni di questi vetri, già previsti dalla norma UNI EN 1096-1 (Vetri rivestiti- Definizione e classificazione), riescono a ridurre di circa il 95 % il valore di emissività e quindi lo scambio termico per irraggiamento.

A seconda della tipologia di coating si possono avere due tipi di vetro: -

vetro basso emissivo: permette l’ingresso delle radiazioni termiche solari

impedendo l’irraggiamento verso l’esterno e di conseguenza la dispersione del calore dell’ambiente interno attraverso la vetrata.

-

vetro selettivo: permette l’ingresso dei raggi visibili (illuminazione naturale)

esercitando un’azione schermante verso i raggi invisibili (UV e infrarossi).

Viene in tal modo esercitata un’azione di controllo dei raggi solari limitando la trasmissione del calore nell’ambiente.

112

Un altro accorgimento che può migliorare le prestazioni energetiche dell’involucro edilizio è l’utilizzo di un vetrocamera triplo strato, che riduce la trasmissione di calore per conduzione e convezione. Nell’intercapedine vengono inseriti gas nobili quali argon o kripton, che con valori di conducibilità sensibilmente molto più bassi rispetto a quelli dell’aria (λ=0,017 W/mK e λ=0,009 W/mK rispettivamente), aumentano la resistenza termica complessiva. Le intercapedini non devono però superare i 15 mm, perché si verrebbe a creare una maggiore trasmissione di calore per convezione che vanificherebbe il contributo legato alla maggiore quantità di gas.

Vista l’elevata esposizione solare ed il clima sub-tropicale, la soluzione migliore sembra quella di adottare un sistema combinato di vetro selettivo e basso emissivo, in modo tale da ottimizzare lo sfruttamento dell’illuminazione naturale, operando nel frattempo la riflessione verso l’esterno di gran parte della radiazione solare.

Verso l’esterno si è infatti adoperata una lastra costituita da un vetro a controllo solare con deposito ottenuto per polverizzazione catodica mediante sovrapposizione di strati di metalli nobili polverizzati sotto vuoto sopra il substrato. All’interno invece la scelta è ricaduta su un vetro basso emissivo prodotto depositando, con procedimento magnetronico, uno strato di metalli nobili su un vetro float chiaro. Lo strato riflette l’irraggiamento infrarosso di grande lunghezza d’onda ,il che permette di conservare la temperatura dell’ambiente interno.

113

Lo schema che segue illustra i parametri termici ricavati variando la combinazione di lastre:

(1). Ug (trasmittanza termica): definita come il flusso di calore che attraversa una superficie unitaria sottoposta ad una differenza di temperatura pari ad un grado Kelvin (o Celsius). Essendo l’obiettivo del risparmio energetico quello di minimizzare la dispersione di calore, è necessario che gli elementi costituenti l’involucro edilizio abbiano un basso valore di trasmittanza termica, così da ridurre la quantità di calore disperso.

(2). SHGC (Solar Heat Gain Coefficent): rappresenta l’energia solare trasmessa attraverso il prodotto, dal lato esterno al lato interno per un dato angolo di incidenza e per delle determinate condizioni ambientali. Esso ha valore compreso tra 0 e 1, pertanto un minor valore implica un minore guadagno di energia proveniente dall’irradiazione solare, consigliabile per i climi caldi.

114

Lo schema inserito su Ecotect per il calcolo, con i relativi spessori, è il seguente:

115

4.2.3

RIFERIMENTI: BUBBLETECTURE H

DI SHUHEI ENDO

116

Bubbletecture è un neologismo ideato dall’architetto Endo Shuhei , esponente dell’architettura bionica. Significa “struttura a bolla” e descrive perfettamente il concetto alla base del progetto. Bubbletecture H, centro didattico e di ricerca sull’ambiente, è un esempio di una tipologia costruttiva che si ispira alla natura, esprimendosi con forme curve, superfici e strutture presenti in natura e in biologia. Questa tipologia di architettura, denominata architettura bionica, fa spesso ricorso a elementi geometrici caratterizzati da linee spezzate e forme irregolari, creando un’alternativa alla tradizione architettonica degli edifici con pianta rettangolare. Concepito rifacendosi alle forme arrotondate presenti in natura, il progetto trabocca di archi e protuberanze che ricordano delle gigantesche bolle. Si può pensare all’edificio come a un’immensa lumaca o a un fungo immerso nel verde, costituito dalla combinazione di vari elementi triangolari, frutto di complessi calcoli ingegneristici e matematici. Il risultato finale è una grande struttura organica ed eco-friendly. Bubbletecture H è ubicato in un’area montana a due ore da Osaka, nella prefettura di Hyogo, in Giappone. L’edificio è appollaiato sulla cima di una collina che guarda al versante nord della foresta. E’ costituito da tre ali a forma di “bolla” integrate in un’unica struttura, che ospitano i principali servizi: un teatro, una libreria e a un’ampia area dedicata a workshop, oltre a zone studio. Funzioni quali il magazzino, l’amministrazione, la sala d’attesa e i servizi igienici sono ospitati in piccole “celle” circolari o cubiche annesse all’edificio e integrate in modo discreto.

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5

IL PROGETTO:

CON LONG, THE TEMPLE OF RICE

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5.1

PIANTE E SEZIONI

123

Sezione trasversale

124

Planimetria

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Pianta piano terra

126

Pianta primo piano

127

Vista dall’alto (lato est)

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129

Sezione longitudinale

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131

5.2

PROGETTO DELLE FUNZIONI

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Come richiesto dal bando del concorso, gli spazi e i relativi servizi previsti, prevedono la progettazione di edifici multipiano in cui sono previste le seguenti attivitĂ : hall centrale, multimedia windows, spazi per mostre

temporanee, spazio riservato alle colture, cafè, ristoranti/street food, uffici , aree per impianti, archivi, depositi etc.

A fianco è presente lo schema funzionale con diversi colori associati alle diverse funzioni distribuite lungo il lotto e in assenza della copertura.

Schema funzionale 3D

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- HALL CENTRALE (200 mq)

Hall centrale (+0)

La hall centrale si sviluppa su un unico livello, occupando un’area complessiva di 200 mq, presenta tre accessi differenti tutti a quota 0. Lo spazio è stato concepito come il punto d’accesso e d’accoglienza e posto sotto uno dei punti più alti della copertura, parzialmente sporgente dall’aria posta direttamente al di sotto della copertura stessa e vicino l’elemento ad “imbuto” che conferisce centralità all’area adiacente. Al corpo principale sono collegati altri due più piccoli (sempre di forma circolare) che fungono da bookshop e libreria.

134

- CAFE’ (100 mq)

Cafè (+0)

Il cafè si sviluppa su un unico livello a piano terra e si trova totalmente al di fuori l’area sottostante alla copertura, ma comunque in un area sottoposta ad ombreggiamento lungo più o meno l’intero arco dell’anno, secondo lo studio d’ombreggiamento (shading analysis ) visto in precedenza. E’ situato in una delle due “piazze” che vengono fuori dalla curvatura della copertura e si trova, inoltre, in prossimità del centro culturale esistente allo scopo di poterlo servire. Occupa un area di 100 mq e presenta un unico ingresso a quota 0.

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- BAR E RISTORANTE (300 mq)

Bar e ristorante, primo livello (+0)

Si tratta della sovrapposizione di due corpi circolari in cui il corpo circolare di area maggiore ospita il ristorante mentre quelo di area minore ospita il bar. Bar e ristorante sono collegati da un passaggio interno e presentano in totale 3 ingressi . Una parte di volume è stata sottratta al fine di creare uno spazio coperto ma all’aperto.

Il corpo si sviluppa su due livelli, nel primo sono presenti i banconi dei due bar, le sale che ospitano i tavoli e tutti gli ambienti di servizio (cucine, bagni, spogliatoi).

140

Bar e ristorante, secondo livello (+3,2)

Al secondo livello (a quota +3,2 m) è presente una grande area che funge da terrazza e sulla quale sono stati previsti alcuni tavoli ed un bancone per sfruttare la terrazza come luogo panoramico a servizio delle attività di ristorazione.

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-MUSEO ED ESPOSIZIONI TEMPORANEE (200 mq)

Museo ed esposizioni temporanee, primo livello (+0)

Lo spazio del museo e delle esposizioni temporanee, così come prescritto dal bando, si articolano tra spazi all’aperto e al chiuso, per un totale di 200 mq. Il corpo presenta due livelli ed è ottenuto dalla sovrapposizione di due volumi circolari. Nel più grande vi sono un bancone di accoglienze e gli spazi di servizio, nel più piccolo sono presenti una serie di pannelli mobili che possono essere disposti in modo differente a seconda delle diverse esigenze che si presentano, ciò al fine di garantire la massima flessibilità allo spazio.

Il blocco è fruibile da un unico ingresso.

144

Museo ed esposizioni temporanee, secondo livello (+3,2)

CosÏ come nel caso del bar/ristorante, il secondo livello è stato pensato come un grande spazio terrazza nel quale porre pannelli movibili in base alle diverse esigenze e si trova a quota +3,2 m.

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-SREET FOOD DIFFUSI

Street food diffusi (+0)

Gli street food sono stati pensati come degli elementi diffusi sull’intera area

sottostante la copertura: sono

in buona sostanza ele-

menti d’arredo a forma di semicerchio cavo che in qualche modo richiama i banconi essenziali degli street food diffusissimi ad

146

Hanoi.

Street food diffusi

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-MULTIMEDIA WINDOWS DIFFUSE

Multimedia windows diffusi (+0)

Le multimedia windows sono state pensate anch’esse come elementi diffusi nell’area al di sotto ed in prossimità della copertura che possano costituire un link multimediale diretto con le attività previste dall’Expo di Milano 2015.

Contengono ni

148

su

come

inoltre fruire

informazioni al

meglio

sul gli

progetto

spazi

previsti

ed dal

indicazioprogetto.

Multimedia windows diffuse

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- PRODUZIONE E SHOW COOKING (100 mq)

Show cooking (+0)

Questo volume occupa un area complessiva di 100 mq, presenta tre ingressi ed è una delle funzioni non obbligatorie previste dal bando che è stata prevista per dotare il progetto di uno spazio destinato ad attività educative e produttive legate alla coltivazione del riso. Si sviluppa in un unico livello ed è un corpo vetrato per l’intero perimetro poichè sono state previste all’interno attività di show cooking interattive fruibili anche da chi si trova all’esterno dell’edificio.

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- UFFICI (100 mq)

Uffici (+0)

Il corpo degli uffici è l’unico di forma poligonale, e non circolare, previsto all’interno del progetto e posto accanto al centro culturale e distanziato dagli altri edificio proprio perchè si è voluta separare tale funzione dalle altre . E’ previsto un unico ingresso e l’edificio si sviluppa su un unico livello a quota 0.

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161

5.3

PROGETTO DELLA STRUTTURA

162

La parte essenziale del progetto è la struttura di copertura che si estende per l’intero lotto. Essa è costituita essenzialmente da una struttura reticolare con aste in acciaio inossidabile e rivestite in legno, tale struttura reticolare regge la copertura vera e propria (costituita da pannelli triangolari connessi fra loro) che è presente in due configurazioni differenti, con i relativi spessori: - CONFIGURAZIONE 1: esterno: lastra di Rame TECU ossidato (30 mm) intercapedine: air gap + profilati cavi in acciaio (50 mm) interno: listelli di legno di cedro (30 mm) - CONFIGURAZIONE 2: esterno: lastra di vetro selettivo (4 mm) intercapedine 1: krypton (16 mm) intercapedine 2: lastra di vetro selettivo (4 mm) intercapedine 3: krypton (16 mm) interno: lastra di vetro basso emissivo (4 mm) Le due diverse configurazioni di copertura sono strutturalmente connesse alla struttura reticolare tramite barre metalliche e giunti agganciati ai nodi.

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- NODO

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- ASTA

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- LA STRUTTURA RETICOLARE

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- CONFIGURAZIONE 1

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- CONFIGURAZIONE 2

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5.4

IL PROGETTO SOSTENIBILE

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Il bando di concorso prevedeva che si ponesse particolare attenzione al progetto sostenibile. In seguito a studi condotti sulle analisi climatiche di Hanoi, in cui è presente un clima caldo-umido, ci si è posto il problema di come raffrescare gli ambienti integrando sistemi passivi e abbattendo, così, i consumi energetici.

Tra

i

to

di

sistemi

passivi

utilizzare

condo

il

l’esposizione

che

potevano

essere

sfruttati,

si

raffrescamento

ventilativo

naturale

poiché

del

aveva

seguente

sito

si

la

è

scelse-

situazione:

• in estate il vento prevalente arriva da nord/nord est ed è un vento fresco, si è quindi pensato di convogliarlo utilizzando la particolare forma della copertura ed utilizzarlo per raffrescare gli ambienti in ombra • in inverno il vento prevalente arriva da est laddove vi è un alta concentrazione di edifici che ne riducono l’efficacia, ed è un vento tiepido, per cui si è scelti di non considerarlo come fattore determinante in fase di progettazione Sono state

adottate ulteriori soluzioni progettuali al fine di au-

mentare

passività

la

energetica

del

complesso,

- è stata posta una vasca d’acqua in prossimità ra to

che è

possa

stata dei

fatta

volumi

favorire

fenomeni

una

shading

circolari

sotto

di

analysis e

in

ad

della copertu-

raffrescamento per

il

prossimità

esempio: evaporativo

posizionamendella

copertura

- è stato previsto un sistema di subirrigazione collegata all’impianto idrico 175

5.4.1

SISTEMI DI SUB IRRIGAZIONE

176

In fase di progettazione si è posta attenzione al tema riutilizzo delle acque piovane e reflue, il sito di progetto comprende una vasta superficie di terreno destinata alla coltivazione ed il recupero delle acque è stato quindi finalizzato all’irrigazione.

La forma della copertura è stata pensata per facilitare, attraverso l’utilizzo di impluvi, l’ indirizzamento delle acque piovane al sistema di raccolta e quindi alla distribuzione nei campi; altre due reti separate sono state progettate per la raccolta delle acque bianche e delle nere. Le acque bianche e le acque

piovane vengono filtrate e immesse nel sistema di irrigazione, le nere vengono depurate naturalmente. Le acque reflue hanno rilevanza agronomica in quanto apportatrici anche di significativi quantitativi di elementi nutritivi come azoto e fosforo.

Inoltre l’uso delle acque reflue per l’irrigazione impone un miglioramento delle tecniche irrigue per minimizzare i rischi per la salute e per l’ambiente, soprattutto, in quelle situazioni dove, non è possibile o conveniente sottoporre le acque a trattamento spinto. Il metodo irriguo adottato, in particolare, deve avere caratteristiche tali da minimizzare: - il rischio di tossicità per la pianta dovuto al contatto dell’acqua con le foglie; - i rischi sanitari per gli operatori agricoli e per i consumatori dei prodotti contaminati creati dal contatto diretto con l’acqua; - l’accumulo dei sali nella zona radicale; - il rischio di inquinamento dei corpi idrici dovuto ad eccessive perdite di acque 177

reflue per deflusso superficiale o per percolazione profonda.

Con il trattamento primario queste acque sono private di circa il 95% della frazione solida; inoltre, sono trattate per minimizzarne gli odori e per controllare la carica batterica.

Così la subirrigazione risolve numerosi problemi relativi all’utilizzo delle acque reflue: - riduce il fastidio dovuto al cattivo odore; - richiede un livello più basso di trattamento; - comporta minori rischi di infezioni grazie al mancato contatto con l’acqua sia delle parti eduli delle piante sia da parte degli operatori.

Dopo un’attenta analisi dei differenti metodi di irrigazione e dei metodi di depurazione naturale si è scelto di utilizzare un sistema di subirrigazione.

La subirrigazione è quella particolare pratica irrigua con la quale, mediante un impianto a goccia in pressione posizionato al di sotto del piano di campagna, viene somministrata l’acqua e i nutrienti in essa disciolti alle colture.

La subirrigazione eseguita tramite dispersione artificiale delle acque nei terreni, viene realizzata con una rete di piccoli condotti sotterranei detti reticoli disperdenti, che introdotti nel terreno permeabile o poco permeabile, favoriscono la dispersione delle acque stesse senza che sia necessario modellare in modo speciale la superficie del suolo sovrastante.

Il principio è quello messo in atto già dagli antichi egizi che praticavano la 178

subirrigazione interrando delle anfore di terracotta intorno agli alberi da frutto lasciando la bocca al di fuori del piano campagna in modo da poterle riempire. Così facendo l’acqua trasudava dalle pareti di argilla al terreno circostante rendendola disponibile per gli apparati radicali delle piante.

La sub - irrigazione è una vera e propria operazione che avviene utilizzando le tecniche simili a quelle del drenaggio.

Rispetto ad altri metodi irrigui la subirrigazione presenta in particolare i seguenti vantaggi: - Il risparmio idrico è garantito per l’assenza di evaporazione.

- Una maggiore efficienza dell’acqua irrigua per effetto dell’erogazione in prossimità degli apparati radicali.

- L’interramento pone il sistema d’irrigazione al riparo dai raggi ultravioletti e dalle escursioni termiche assicurandone una maggior durata.

- Una maggiore efficienza della fertirrigazione e minor impatto ambientale grazie alla distribuzione dei fertilizzanti nella zona colonizzata dagli apparati radicali.

-- Viene facilitato l’impiego di concimi di origine naturale caratterizzate da concentrazione più blanda come i nuovi prodotti studiati per migliorare l’ambiente radicale e attivare l’assorbimento dei nutrienti.

- Il mancato diretto contatto con l’aria fa sì che le ali gocciolanti non si asciughino completamente evitando così la formazione di patine biancastre tipiche dei carbonati che a lungo andare potrebbe otturare gli erogatori.

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