Politecnico di Torino A.A.2014/2015 - Laurea Magistrale in Architettura, costruzione e città Corso di Tecnologia dell’Architettura - Filiera B
Prof. Alessandro Mazzotta Studenti: Luis Aleixo, Heimary Barreto, Natalia Lozano, Desirée Torcate
POLITECNICO DI TORINO A.A. 2014/2015 LAUREA MAGISTRALE IN ARCHITETTURA COSTRUZIONE E CITTÀ CORSO DI TECNOLOGIA DELL’ARCHITETTURA B
ESERCITAZIONE:
IMPLEMENTAZIONE DI STRATEGIE DI SOSTENIBILITÀ A SCALA MICROURBANA NELLA CITTÀ DI BOGOTÁ
PROGETTO BASE: NUOVA ZONA ABITATIVA A SANTA CECILIA
PROF. ALESSANDRO MAZZOTTA
STUDENTI: LUIS ALEIXO S202961 HEIMARY BARRETO S203045 DESIRÉE TORCATE S203381 NATALIA LOZANO S203201
19 FEBBRAIO 2015
Implementazione di strategie di sostenibilità a scala microurbana nella città di Bogotá Progetto base: Nuova zona abitativa a Santa Cecilia
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LOCATION
CONDIZIONI DEL LUOGO Altitudine e suoli
Precipitazione 3152m
181gg 1012mm
Suoli rocosi
184gg
BOGOTÁ 2640m s.l.m
BOGOTÁ
Suoli argilosi 672m
76gg 838mm
TORINO 239m s.l.m
11gg
Suoli limosi
278gg
TORINO Temperatura 30°C
TORINO
20°C
BOGOTÁ
10°C
MAX
0°C
20,3°C GEN
FEB
MAR
APR
MAG
GIU
Implementazione di strategie di sostenibilità a scala microurbana nella città di Bogotá Progetto base: Nuova zona abitativa a Santa Cecilia
LIU
AGO
SEP
OTT
NOV
MEDIA
14,5°C
MIN
8°C
DIC
Location e condizioni del luogo Pagina: 2 /19
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Schema riasuntivo Pagina: 3 /19
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CICLO DELL’ACQUA E PROBLEMI LEGATI ALLA GESTIONE DELLE ACQUE
ABBONDANTI PRECIPITAZIONI
+ SISTEMA IDROLOGICO CONTAMINATO E DETERIORATO
+
DIMINUZIONE DELLE AREE PERMEABILI
=
RIMOZIONI DI TERRENO E INUNDAZIONI
NECESSITÀ DI METODI ALTERNATIVI
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Ciclo dell’acqua e problemi legati alla gestione delle acque Pagina: 4 /19
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INIZIATIVE DI SOSTENIBILITÀ PER UNA CITTÀ COMPATTA
(109 proggetti nel 2013)
GRANDI PROGETTI LEGATI AL FIUME
CRESCITA DELLA CITTÀ
(RIO
10
Corredores ecologicos.
CERTIFICAZIONI LEED
+20)
Architettura bioclimatica. Attenzione all’orientamento nella progettazione (Centro Internacional de Convenciones Ágora)
8 6 4 2 0
1670 1790
1514
1890 1940
Configurazione spaziale che garantisce la ventilazione naturale (Bavaria SAB Miller)
Corridoio 2000 2014ecologico 2020 “Cerros Orientales”
1980
Fiume Bogota ed Humedales.
Tropicario del Jardin Botanico. 10 10
8
Utilizzo dell’illuminazione naturale per il risparmio energetico (Edificio Novartis)
8
6
6
4
4
2 0
Fiume Bogotá, wetlands ed impianti trattamento acque nere
2
1514
1670 1790
0 1980 2000 2014 2020 1890 19401940 1980 2000 2014 2020 1890
CRESCITA DELLA POPOLAZIONE (MILLIONI) 10,0
10
BOGOTÁ DENTRO DEL PANORAMA INTERNAZIONALE! Doppia parete vetrata (T3 y T4 Centro Empresarial Sarmiento Angulo)
7,8
8
6,0
6
3,5
4
Corridoio Cerros Orientales Fiume Bogotá Reti Transmilenio esistenti Linea 1 metropolitana
2 0
Tetti verdi per contrastare l’effetto Isola di calore (Hotel Aloft)
0,1
0,4
1890 1940
1980
2000 2014
2020
Linea 1 Metropolitana
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Impianti di trattamento Progetti con certificazione LEED
CONSEJO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE (2008)
Parete Ventilata (Centro Empresarial y Deportivo Colsubsidio)
Popolazione e iniziative di sostenibilità Pagina: 5 /19
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FONTI E REFERENZE Location e condizioni del luogo - Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM. URL: [http://institucional.ideam.gov.co/jsp/index.jsf] - Provincia di Torino. Dati climatici. URL: [http://www.provincia.torino.gov.it/ambiente/file-storage/download/energia/pdf/quarto_rapporto/clima_1.pdf] - Secretaría Distrital de Planeación SDP (2013). Plan de Ordenamiento Territorial POT. Decreto 364 de 2013. Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. - Secretaría Distrital de Ambiente. Observatorio Ambiental de Bogotá. URL: [http://oab.ambientebogota.gov.co/es/inicio]
Ciclo dell’acqua e problemmi legati alla gestione delle acque - Secretaría Distrital de Planeación SDP (2007). Los Caminos de los Cerros. Alcaldía Mayor de Bogotá D.C. - Moreno V., García J. & Villalba J. Descripción General de los Humedales de Bogotá D.C. Sociedad Geográfica de Colombia - Academia de Ciencias Geográficas. - El Espectador. Inundaciones por fuertes lluvias en Bogotá. URL: [http://www.elespectador.com/noticias/bogota/inundaciones-fuertes-lluvias-bogota-articulo-529038] - El Espectador. Alerta en 116 puntos de Bogotá por deslizamientos e inundaciones. URL: [http://www.elespectador.com/noticias/bogota/alerta-116-puntos-de-bogota-deslizamientos-e-inundacion-articulo-530916] - El Espectador. Planta de tratamiento de aguas residuales El Salitre será ampliada. URL: [http://www.elespectador.com/noticias/bogota/planta-de-tratamiento-de-aguas-residuales-el-salitre-se-articulo-541456] - El Espectador. Distrito busca ampliar en 280 hectáreas el área de humedales en Bogotá. URL: [http://www.elespectador.com/noticias/bogota/distrito-busca-ampliar-280-hectareas-el-area-de-humedal-articulo-541510] - El Espectador. Con experiencia de Alemania se busca recuperar el Río Bogotá. URL: [http://www.elespectador.com/noticias/bogota/experiencia-de-alemania-se-busca-recuperar-el-rio-bogot-articulo-540595] - Noticias CARACOL. Lluvias generan caos en Bogotá: vías colapsadas y carros atrapados. URL: [http://www.noticiascaracol.com/colombia/lluvias-generan-caos-en-bogota-vias-colapsadas-y-carros-atrapados] - Noticias RCN. Inundaciones y emergencias en Bogotá por fuertes lluvias. UR;: [http://www.noticiasrcn.com/videos/inundaciones-y-emergencias-bogota-fuertes-lluvias] - Universidad Nacional de Colombia. Agencia de Noticias UN. Alerta en humedales de Bogotá. URL: [http://historico.unperiodico.unal.edu.co/ediciones/115/8.html]
Popolazione e iniziative di sostenibilità - Centro Internacional de Convenciones Ágora. URL: [http://www.ses.uno/#!centro-internacional-de-convenciones-de-bogot---agora/c1crz] - Consejo Colombiano de Construcción Sostenible CCCS. URL: [http://www.cccs.org.co/nosotros] - Bavaria SAB Miller. URL: [https://prezi.com/mhpu1irmrrsz/arquitectura-y-sostenibilidad-experiencia-leed-en-colombia/] - Edificio Novartis. URL: [http://www.cccs.org.co/estudios-de-caso/proyectos/162-proyectonovartis2010] - Hotel Aloft. URL: [http://www.elespectador.com/noticias/medio-ambiente/hora-de-los-edificios-verdes-articulo-441647] - T3 y T4 Centro Empresarial Sarmiento Angulo. URL: [http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-177761/torres-t3-y-t4-ciudad-empresarial-sarmiento-angulo-plataforma-arquitectura] - Centro Empresarial y Deportivo Colsubsidio. URL: [http://www.elespectador.com/noticias/bogota/el-cubo-de-bogota-articulo-302217]
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Fonti e referenze Pagina: 6 /19
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GREEN INFRASTRUCTURE
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Corridoi ecologici
Uso sportivo
Uso ricreativo
Uso ambientale
Corridoio viale Progetto d’intervento Corridoio ecologico
Progetto Punto d’intervento
Wetland di detenzione
Esistente Nuovo punto di detenzione
Fiume Bogotá Afluente
Raccolta
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Parco o area verde Water sensitive planning - Green infrastructure Pagina: 7 /19
1,50m
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SISTEMA DI RACCOLTA: CANALI VEGETATI I due corridoi vegetati sono trasformati attraverso l’implementazione di canali vegetati. Per il corridoio ecologico si progetta un “dry swale”. Per il corridoio di tipo viale, si progetta un canale di tipo “drainage channel”.
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DRY SWALE L’implementazione di un “dry swale” per il corridoio ecologico è stata fatta per le possibilità che questo porta con se nella gestione e raccolta delle acque meteoriche. La funzione di filtrazione e infiltrazione degli stratti permette trattare l’acqua lungo tutto il suo percorso attraverso il canale prima che questa venga raccolta nei bacini di detenzione. Oltre a questo, dovuto alle alte precipitazioni della città e l’allagamento eccessivo delle strade durante questi eventi, è necessario applicare una soluzione per smaltire l’acqua rapidamente. Il sistema di drenaggio sotterraneo favorisce appunto questa azione, trasportando con maggiore velocità il deflusso meteorico.
5,00m 1,60m Dettaglio 1
1,75m
1,60m
Erba
Strato di terra
Strato filtrante (sabbia e argila)
0,54m 0,10m 0,30m
Dry swale 1:200
Strato filtrante (sabbia e ghiaia)
Strato di transizione (sabbia)
1,50m
Dettaglio 1 1:50 Ulteriormente, si realizzano diaframmi (check dams) per permettere il rallentamento aggiuntivo del flusso dell’acqua, sfruttando la sua possibilità di collegamento tra le due sponde e trasformandolo in spazio abitabile, qualificando il luogo.
Check dam Drenaggio:
Drainage channel 1:200
14m larghezza
Pista ciclabile in materiale impermeabile
Dry swale:
1,5m larghezza 9%
dell’aria di drenaggio servita
Drainage channel 1:200
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Sistema di drenaggio
Percorso pedonale in materiale impermeabile
Water sensitive planning - Canali vegetati Pagina: 8 /19
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GESTIONE DELLE ACQUE A SCALA MICROURBANA Il progetto in studio è un complesso residenziale di 500 persone e 178 abitazioni. In modo tale da gestire le acque di questo complesso, si hanno suddiviso le strategie per tipo di acque: - Raccolta e detenzione per le acque meteoriche dalle coperture degli edifici e dalla superficie dello spazio pubblico
- Fitodepurazione per le acque grigie provenienti dagli edifici
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Water sensitive urban design - Gestione delle acque a scala microurbana Pagina: 9 /19
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SISTEMA DI DETENZIONE PER ACQUE METEORICHE: DRY EXTENDED DETENTION POND Il sistema di detenzione del deflusso piovano nel punto d’intervento si svolge attraverso l’implementazione di un “dry pond”. Questa struttura si collega con il sistema generale di raccolta delle acque piovane attraverso il dry swale nel corridoio ecologico. Il dimensionamento si fa scegliendo l’area impermeabilizzata servita vicina alla piazza centrale del progetto originale e alla sezione del “dry swale” di raccolta più vicina, purché il “dry pond” sia in grado di raccogliere le acque di flusso meteorico della zona.
Dry swale
Connessione bacino 1 - 2
Micropool (bacino 2) 490 mq Attività svago
Sediment forebay (bacino 1) 115mq
Tubo di uscita alla rete centralizzata Eemergency spillway Connessione bacini 2 e 3 Bacino di emergenza (bacino 3) 255mq Scenario Area impermeabilizzata servita
A = 40300 mq
Area dry extended detention pond (3 bacini) = 860 mq =
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2,13%
Water sensitive urban design - Strategie per la detenzione Pagina: 10 /19
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ALLAGAMENTO NEL TEMPO Stoccaggio di alluvione (ogni 2 anni)
Micropool
Livello 2 raggiunto
Dettaglio 4 Livello 1 raggiunto Ingresso del deflusso dal dry swale
Sediment forebay
Dettaglio 3
Livello 3 raggiunto (100 anni)
Dettaglio 2
Emergency spilway
Dettaglio 5
Dettaglio 6
Scarico a bacino di emergenza
Scarico a giardini di infiltrazione
Allagamento scenario bacino di emergenza
Scarico a rete centralizzata
DETTAGLI Dry Swale Check Dam
Dry Extended Pond Micropool
Dry Extended Pond Sediment Forebay
Uscita alla rete centralizzata
Dry Extended Pond Micropool
Riser
Emergency Spillway Scenario teatro Water-wall
Dettaglio 2 1:100
Dettaglio 3 1:100
Implementazione di strategie di sostenibilità a scala microurbana nella città di Bogotá Progetto base: Nuova zona abitativa a Santa Cecilia
Dettaglio 4 1:100
Dettaglio 5 1:100
Dettaglio 6 1:100 Water sensitive urban design - Strategie per la detenzione Pagina: 11 /19
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SISTEMA DI FITODEPURAZIONE A FLUSSO SOMMERSO SISTEMA DI FITODEPURAZIONE A FLUSSO VERTICALE SUBSUPERFICIALE SOMMERSO VERTICALE SUBSUPERFICIALE
Il sistema di fitodepurazione delle acque grigie provenienti dagli Iledifici sistema di fitodepurazione delle acque grigie provenienti dagli edifici è è localizzato all’interno della piazza centrale del complesso localizzato all’interno della piazza centrale del complesso residenziale, residenziale, integrandosi con il pergolato che caratterizza l’area integrandosi con ilimpostazione pergolato che caratterizza l’area comerciale. comerciale. Questa coinvolge agli utenti nel rapporto Questa impostazione coinvolge agli utenti nel rapporto il ruolo della tra il ruolo della vegetazione, nella gestione della qualità tra dell’acqua vegetazione, nella gestione della qualità dell’acqua e l’immagine formale e l’immagine formale dello spazio pubblico. dello spazio pubblico. Le vasche di fitodepurazione sono messe in Le vasche di fitodepurazione messe in corrispondenza conpiccoli il corrispondenza con il modellosono radiale del progetto, separate con modello radiale del progetto, separate con piccoli corridoi che corridoi che consentono la circolazione tra i diversi ambienti. consentono la circolazione tra i diversi ambienti. Per ilil loro prende in considerazione la tipologia lorodimensionamento, dimensionamento,si si prende in considerazione la di unità abitativa di ogni diedificio per calcolare il numero di abitanti tipologia di unità abitativa ogni edificio per calcolare il numero di equivalenti e relazionarlo con l’area richiesta per richiesta la modalità flusso abitanti equivalenti e relazionarlo con l’area perdi la del sistema del scelto. progetto, sceglie sistema a si flusso modalità di scelto. flusso Nel del caso sistema Nelsi caso delil progetto, sommerso verticale poiché, avendo verticale una maggiore richiede sceglie il sistema a flusso sommerso poiché,efficacia, avendo una una minoreefficacia, estensione di superficie vegetata (1-2 mq/a.e.) rispetto a maggiore richiede una minore estensione di superficie quello orizzontale (5 mq/a.e.) e permette diffuso di vasche vegetata (1-2 mq/a.e.) rispetto a quello l’inserimento orizzontale (5 mq/a.e.) e permette l’inserimento con dimensione ridotte.diffuso di vasche con dimensione ridotte.
Area complessiva richiesta: 524 abitanti equivalenti 2 mq / a.e. 1048 mq 85 mq
Predimensionamento singolo edificio
110 mq
65 mq
121 abitanti equivalenti
2 mq / a.e.
242 mq
Fitodepurazione
Area progettata: 260 mq
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Water sensitive urban design - Strategie per la fitodepurazione Pagina: 12 /19
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pendenza 1%
Stoccaggio per riutilizzo pendenza 1%
pendenza 1%
Ingresso acque grigie
Trattamento primario Degrassatore + Sedimentatore
Vasca di carico
SISTEMA DI FITODEPURAZIONE A FLUSSO SOMMERSO VERTICALE Questo sistema si progetta per la depurazione delle acque grigie (provenienti dai lavandini, lavastoviglie e lavatrici) per consentire il suo riutilizzo in usi secondari (ricarica wc, irrigazione). Il sistema si compone di vasche consecutive che permettono l’attraversamento di molteplici stratti senza ricircolo delle acque. Prima di arrivare alla vasca di fitodepurazione, le acque passano per un sistema di pre-trattamento composto per uno sgrassatore, un chiarificatore e un sedimentatore, dopo di che passano a un pozzetto dove è immersa una pompa di sollevamento. Grazie alla pompa, l’acqua pretrattata viene inserita dall’alto nella vasca di fitodepurazione attraverso tubature forate, permettendo la sua distribuzione uniforme nella superficie. Dopo l’attraversamento, l’acqua passa per un pozzo d’ispezione, dove è possibile controllare la efficacia del sistema e viene raccolta in una cisterna di stoccaggio sotterranea, che fornisce l’acqua depurata all’edificio attraverso una pompa di sollevamento.
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Elettropompa di sollevamento
pendenza 1%
Vasca di fitodepurazione a flusso verticale
Pozzetto di ispezione
Dettaglio 7 1:25
Flusso in uscita per usi secondari
Dettaglio 8 1:25 Tubo di irrigazione 8cm di sabbia ruvida (ø0,2-0,5mm) 15cm di ghiaia fine lavata (ø6mm) 10cm di ghiaia tondeggiante (ø12mm) 15cm di ghiaia tondeggiante (ø30-60mm) Tubo perforato (ø10mm) Tubo di scarico Guaina impermeabilizzante
Water sensitive urban design - Strategie per la fitodepurazione Pagina: 13 /19
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MATERIALITÀ ED EFFETTI SULL’ISOLA DI CALORE Per l’isola di calore abbiamo utilizzato mattoni in calcestruzzo come materiale principale per la piazza con
Peralbedo l’isola ditra calore utilizzato mattoni in calcestruzzo come materiale principale la piazza conuna albedo tra 30% e 50% e spazi verdi che permettono di rinfrescare l’ambiente della piazza. 30 eabbiamo 50% e spazi verdi che permettono di rinfrescare l’ambiente dellaper piazza. Dopo precipitazione Dopo una precipitazione, l’acqua accumulata nei bacini si evapora portando via il calore. l’acqua accumulata nei baccini si evapora portando via il calore.
Erba 20%
Erba 20%
Vetro 92%
Legno 16%
Piante 10%
Mattoni in Cls 30 - 50%
Asfalto 5%
Erba 20%
Cordolo di calcestruzzo Blocchi in calcestruzzo
Erba 20%
Erba 20%
Legno 16%
Cordolo di calcestruzzo Strato di Asfalto Suolo stabilizzato
Letto di sabbia Suolo compatto
Piante Capa Vegetale
Terra
Terra
Terra
9 Dettaglio pavimentazione percorso pedonale - pista ciclabile Pavimentazione percorso pedonale - pista ciclabile 1:10 1:10
Vetro 92%
Implementazione di strategie di sostenibilità a scala microurbana nella città di Bogotá Progetto base: Nuova zona abitativa a Santa Cecilia
10 Dettaglio pavimentazione percorso pedonale - area verde Pavimentazione percorso pedonale - area verde 1:10 1:10
Materialità e isola di calore Pagina: 14 13 /19 /18
Politecnico di di Torino Torino A.A.2014/2015 A.A.2014/2015 -- Laurea Laurea Magistrale Magistrale in in Architettura, Architettura, costruzione costruzione ee città città Politecnico Corso di di Tecnologia Tecnologia dell’Architettura dell’Architettura - Filiera B Corso
Prof. Alessandro Alessandro Mazzotta Mazzotta Prof. Studenti: Luis Luis Aleixo, Aleixo, Heimary Heimary Barreto, Barreto, Natalia Natalia Lozano, Lozano, Desirée Desirée Torcate Torcate Studenti:
INVOLUCRO Per la caratterizzazione formale dell’edificio si è scelto di implementare 3 tipi diversi di facciate ventilate esposte a Sud-Est :
N
1.- Parete ventilata tradizionale a legno con tecniche di fissaggio a scomparsa e giunto aperto, E
O
2.- Parete doppia vetrata a cellule singole tipo box window, 3.- Facciata a lamelle di alluminio.
FACCIATA A LAMELLE
PARETE DOPPIA VETRATA
PARETE VENTILATA
S
Ogniuno di questi tipi di facciate attua come cellule singole col fine di fare un sistema cui alternative permettano di usare qualsisi tipo di facciata a seconda dei bisogni di benessere visivo, acustico e termoigrometro dello spazio. Le pareti ventilate attuano come facciate dinamiche che sfruttano di maniera passiva la ventilazione e l’irraggiamento per favorire, nel caso di Bogotá, un comfort termico nei momenti di bassa temperatura perché limita la dispersione termica, così come un raffrescamento grazie all’effetto camino che producono moti convettivi dell’aria. Modularita del sistema
Tipi di involucro
Implementazione di di strategie strategie di di sostenibilità sostenibilità aa scala scala microurbana microurbana nella nella città città di di Bogotá Bogotá Implementazione Progetto base: base: Nuova Nuova zona zona abitativa abitativa aa Santa Santa Cecilia Cecilia Progetto
Strategie di sostenibilità scala architettonica - Involucro Strategie di sostenibilità a scalaaarchitettonica - Parete ventilata Pagina: 14 15 /18 /19 Pagina:
Politecnico di di Torino Torino A.A.2014/2015 A.A.2014/2015 -- Laurea Laurea Magistrale Magistrale in in Architettura, Architettura, costruzione costruzione ee città città Politecnico Corso di di Tecnologia Tecnologia dell’Architettura dell’Architettura - Filiera B Corso
D 11. Parete ventilata
Moto Convettivo dell’aria
Prof. Alessandro Alessandro Mazzotta Mazzotta Prof. Studenti: Luis Luis Aleixo, Aleixo, Heimary Heimary Barreto, Barreto, Natalia Natalia Lozano, Lozano, Desirée Desirée Torcate Torcate Studenti:
D 12. Facciata a lamelle
D 13. Parete doppia vetrata box window
D 11
Struttura di ancoraggio
D 12
Schermature solare
Lama d’aria
Strutture di collegamento con la parete Materiale isolante
D 13
Rivestimento esterno in legno
Lamelle metallici fisse Struttura di ancoraggio
Vetro singolo involucro esterno Vetro singolo involucro interno Cortina d’aria esterna Lamelle per ventilazione
Implementazione di di strategie strategie di di sostenibilità sostenibilità aa scala scala microurbana microurbana nella nella città città di di Bogotá Bogotá Implementazione Progetto base: base: Nuova Nuova zona zona abitativa abitativa aa Santa Santa Cecilia Cecilia Progetto
Strategie di sostenibilità scala architettonica - Involucro Strategie di sostenibilità a scalaa architettonica - Parete ventilata Pagina: 15 16 /18 /19 Pagina:
Politecnico didi Torino A.A.2014/2015 - Laurea Magistrale in in Architettura, costruzione ee città Politecnico Torino A.A.2014/2015 - Laurea Magistrale Architettura, costruzione città Corso didi Tecnologia dell’Architettura Corso Tecnologia dell’Architettura - Filiera B
IMPIANTO FOTOVOLTAICO
POSIZIONAMENTO OTTIMO DEI PANNELLI FOTOVOLTAICI
N
Prof. Alessandro Mazzotta Prof. Alessandro Mazzotta Studenti: Luis Aleixo, Heimary Barreto, Natalia Lozano, Desirée Torcate Studenti: Luis Aleixo, Heimary Barreto, Natalia Lozano, Desirée Torcate
Pannelli fotovoltaici monocristalino
Pianta copertura Esc: 1:250
BOGOTÁ 4°
Sud - Est
E
O
TORINO
30°
Community Centre, Ludesch Austria Sud
S
Gli impianti fotovoltaici agiscono diversamente IRRADIAZIONE SOLARE MEDIA MENSILE dipendendo dall’ubicazione geografica e l’irradiazione che questa va a ricevere, e definiscono la scelta del tipo di pannello KWh/m2 fotovoltaico. 200
L’installazione dei panelli fotovoltaici si troverà in un area di 198mq nel tetto senza nessuna presenza di ombra, scegliendo così i pannelli fotovoltaici di silicio monocristallino che hanno una migliore efficienza alla luce diretta. Il sistema usato sarà di tipo isolato che produrrà energia per sodisfare il carico elettrico del singolo edificio, altrimenti si accumula sulla batteria.
BOGOTÁ
150 100
TORINO
50
Pannelli fotovoltaici monocristalino
EN FE B M AR AP R M AG
G IU LU G AG O SE T O TT N O V D IC
0
G
A Torino la posizione ottima di un pannello fotovoltaico si raggiunge a 30º esposto a Sud, invece a Bogotá è a 4º esposto al Sud-Est. L’irradiazione solare che incide in condizioni di posizionamento ottime nei panelli fotovoltaici a Torino ed a Bogotá sono diversi. A Torino la curva d’irradiazione solare media mensile ha un picco massimo nei mesi di Luglio ed Agosto con le minime da Novembre fino a Febbraio. In contrapposizione, nella curva di Bogotá non si trovano variazioni molto contrastanti durante tutto l’anno, facendo così che la produzione del pannello fotovoltaico sia abbastanza regolare in quasi tutto l’anno.
Usi obligatti
198 m2
40 Apt 3 kWh Fornitura 40%
Fabbisogno
108.050 kWh anno
Produzione 42.700 kWh anno
Ulteriormente, grazie al tempo favorevole, a Bogotá non ci sono carichi elettrici dovuti a riscaldamento o raffrescamento facendo così che il carico da soddisfare sia solo quello proveniente dagli usi obbligati dell’edificio che sono stati calcolati come 108050,8 kWh anno dove un 40% è prodotto dagli impianti fotovoltaici (di 3 kWh) che soddisfarà a i 40 appartamenti dell’edificio.
Implementazione didi strategie didi sostenibilità aa scala microurbana nella città didi Bogotá Implementazione strategie sostenibilità scala microurbana nella città Bogotá Progetto base: Nuova zona abitativa aa Santa Cecilia Progetto base: Nuova zona abitativa Santa Cecilia
Childhood Centre, Cesson Francia
Strategiedidisostenibilità sostenibilitàa ascala scalaarchitettonica architettonica- Impianto - Impiantofotovoltaico fotovoltaico Strategie Pagina: /18 Pagina: 1617 /19
Politecnico PolitecnicodidiTorino TorinoA.A.2014/2015 A.A.2014/2015- -Laurea LaureaMagistrale MagistraleininArchitettura, Architettura,costruzione costruzioneeecittà città Corso CorsodidiTecnologia Tecnologiadell’Architettura dell’Architettura - Filiera B
Prof. Prof.Alessandro AlessandroMazzotta Mazzotta Studenti: Studenti:Luis LuisAleixo, Aleixo,Heimary HeimaryBarreto, Barreto,Natalia NataliaLozano, Lozano,Desirée DesiréeTorcate Torcate
PANNELLO FOTOVOLTAICO totalmente integrado in copertura Silicone strutturale I panelli scelti sono dalle aziende Ertex Solar, la serie VSG e VSG-ISO, che hanno una tecnologia di pannelliVetro fotovoltaici vetro-vetro. Pannello fotovoltaico La scelta di questo tipo di pannello è stata pensata come uno strumento per produrre una qualità di spazio interessante nei salotti e i lucernari che si trovano sul tetto, così come la per la sua flessibilità e piacevolezza estetica.
Telaio del pannello fotovoltaico Si è deciso di fare pannelli fotovoltaici totalmente integrati sulla copertura con moduli in vetro-vetro poiché hanno degli strati trasparenti
che lasciano passare la luce producendo effetti di luce e ombra. Dovuto alla geometria del tetto, si sono disegnati moduli di forma Trave in acciaio triangolare con celle fotovoltaiche distanziate e più traslucide per i lucernari e altre più compatte ed opache per i salotti . EVA Foil
La struttura di sostegno di questi moduli è a scomparsa, che sommato a un trattamento impermeabilizzante si ha una superficie più liscia dove l’acqua ed i rifiuti non possono rimanere e diminuire l’efficienza di produzione di energia del pannello fotovoltaico. Cellule fotovoltaiche monocristalino
EVA Foil
Vetro
7
1.6
1.47
Vetro
Esc: 1:100
EVA Foil
Cellule fotovoltaiche
Barra spaziatrice monocristaline
Esc: 1:5
Vetro
1.67
Modulo fotovoltaico 1:20
Telaio
EVA Foil
Vetro
Pannello Fotovoltaico 6
3.4 Barra spaziatrice
Pianta struttura della copertura e pannelli fotovoltaici 1:50
Silicone strutturale
1.47
Esc: 1:100
Pannello fotovoltaico
Vetro
Vetro
Telaio del pannello fotovoltaico Trave in acciaio
1.67
Modulo Fotovoltaico Esc: 1:20
Sezione pannelli fotovoltaici totalmente integrato in copertura 1:50
Implementazione Implementazionedidistrategie strategiedidisostenibilità sostenibilitàaascala scalamicrourbana microurbananella nellacittà cittàdidiBogotá Bogotá Progetto base: Nuova zona abitativa a Santa Cecilia Progetto base: Nuova zona abitativa a Santa Cecilia
Dettaglio 14 Telaio a scomparsa 1:5
Telaio
EVA Foil
Cellule fotovoltaiche monocristalino
Modulo fotovoltaico monocristalino vetro-vetro EVA Foil
Strategie Strategiedidisostenibilità sostenibilitàaascala scalaarchitettonica architettonica- -Impianto Impiantofotovoltaico fotovoltaico Pagina: Pagina: 17 18/18 /19
Politecnico PolitecnicodidiTorino TorinoA.A.2014/2015 A.A.2014/2015- -Laurea LaureaMagistrale MagistraleininArchitettura, Architettura,costruzione costruzioneeecittà città Corso CorsodidiTecnologia Tecnologiadell’Architettura dell’Architettura - Filiera B
Canale di drenaggio
Pavimento Filtrante in legno
Vegetazione
Dettaglio 16 Dettaglio 16 Canale di drenaggio Canale di drenaggio
Prof. Prof.Alessandro AlessandroMazzotta Mazzotta 77% Studenti: Heimary Desirée Studenti:Luis LuisAleixo, Aleixo, HeimaryBarreto, Barreto,Natalia NataliaLozano, Lozano, DesiréeTorcate Torcate 93%
Impermeabilizzazione anti radice. Solaio in calcestruzzo Solaio in calcestruzzo
I tetti160 sonosono del tipo intensivo, concon 18 18 cmcm di dispessore, Aree permeabili Perm. con l/m2verdi Iverdi tetti del tipo intensivo, spessore, conun un peso pessomassimo massimodi di 180 kg/m2 e capacità per 68 l/m2 approssimata. Questa tipologia è calpestabile e permette il suo utilizzo per Perm. tetti verdi sono delper tipo con 18 cm Questa di 7% spessore, con èun pesso massimo di 180ISF. kg/m2 e capacità 68intensivo, l/m2 approssimata. tipologia calpestabile e permette Filtro Telo filtrante attivitàLe recreative. Il tipo di piante proposte sono piante aromatiche che resistono periodi di poche e aree permeabili del recreative. progetto Il tipo 180 kg/m2 e capacità approssimata. Questa sono tipologia è calpestabile permette il suo utilizzo attività di piante proposte piante aromatiche 23%eche FloraDrain FD40. per Elemento di per 68 l/m2 intense precipitazioni. sono aumentate 7% ealrecreative. 23%grazie drenaggio, accumulo edal aerazione il suo utilizzo attività Il tipo di piante proposte sono piante aromatiche che resistono periodi per di poche intense precipitazioni. alle strategie per la raccolta e resistono periodi di poche e intense precipitazioni. MediPro SSM4S Non perm. direzionamento delle acque. Filtro di ritenzione idrica Non perm.
Vegetazione Vegetazione Pavimento Filtrante in legno Filtrante Pavimento in legno
Impermeabilizzazione anti radice.
Vegetazione
Strato di terra aprossimato 160 l/m2
di terra aprossimato 160 l/m2 FiltroStrato SF. Telo filtrante drenaggio, accumulo e aerazione FloraDrain FD40. Elemento FloraDrain FD40. Elemento di Filtro SF. Telo filtrante di drenaggio, accumulo e aerazione accumulo e aerazione FloraDrain FD40. Elemento SSM4Ssono IMediPro tettidrenaggio, verdi del tipo intensivo, con 18 cm di spessore, con un pesso massimo di di drenaggio, MediPro SSM4S. accumulo e aerazione Filtro di ritenzione idrica MediPro SSM4S Filtro di ritenzione idrica 180 kg/m2 e capacità per 68 l/m2 approssimata. Questa tipologia è calpestabile e permette Impermeabilizzazione radice. MediPro SSM4S. Filtro di ritenzione anti idrica Impermeabilizzazione radice. Filtro di ritenzione anti idrica ilSolaio suo per attività recreative. Il tipo di piante proposte sono piante aromatiche che Impermeabilizzazione anti radice. inutilizzo calcestruzzo Impermeabilizzazione anti radice. Solaio in calcestruzzo resistono periodi di poche e intense precipitazioni. Solaio in calcestruzzo Solaio in calcestruzzo
Dettaglio 16 Pavimento Filtrante in legno
Vegetazione
Dettaglio 15 Dettaglio 15 Stratigrafia delle acque piovane Dettaglio 15 Strato e di terra aprossimato Stratigrafia e scarico scarico delle acque piovane 1:10Stratigrafia 160 l/m2 e scarico delle acque piovane 1:10
Vegetazione
1:10 Filtro SF. Telo filtrante
FloraDrain FD40. Elemento di drenaggio, accumulo e aerazione
Dettaglio di drenaggio MediPro SSM4S Dettaglio di drenaggio Filtro di ritenzione idrica Impermeabilizzazione anti radice. Canale Canale di di Solaio in calcestruzzo drenaggio drenaggio Canale Canale di di drenaggio drenaggio
Dettaglio dei Tetti verdi
Dettaglio 15 Dettaglio 15
Implementazione di strategie sostenibilità a -scala microurbana città di Bogotá Politecnico di TorinodiA.A.2014/2015 Laurea Magistralenella in Architettura, costruzione e città Progetto base: zona abitativa a Santa Cecilia CorsoNuova di Tecnologia dell’Architettura Implementazione di strategie di sostenibilità a scala microurbanaCanale nella città di di Bogotá Progetto base: Nuova zona abitativa a Santa Cecilia
drenaggio
Dettaglio 15 Stratigrafia e scarico delle acque piovane 1:10
Implementazione Implementazionedidistrategie strategiedidisostenibilità sostenibilitàaascala scalamicrourbana microurbananella nellacittà cittàdidiBogotá Bogotá Dettaglio 16 Progetto Progettobase: base:Nuova Nuovazona zonaabitativa abitativaaaSanta SantaCecilia Cecilia
Filtro SF. Filtro TeloElemento SF. filtrante TeloElemento filtrante FloraDrain FloraDrain FD40. FD40. di di Solaiodrenaggio, inaccumulo calcestruzzo drenaggio, accumulo e aerazione e aerazione FloraDrain FloraDrain FD40. Elemento FD40. Elemento di di drenaggio, drenaggio, accumulo e aerazione e aerazione MediPro MediPro SSM4S SSM4S accumulo Filtro di ritenzione Filtro di ritenzione idrica idrica MediPro MediPro SSM4S SSM4S Impermeabilizzazione anti radice. anti radice. FiltroImpermeabilizzazione di ritenzione Filtro di ritenzione idrica idrica Impermeabilizzazione Impermeabilizzazione anti radice. anti radice. Solaio inSolaio calcestruzzo in calcestruzzo Solaio inSolaio calcestruzzo in calcestruzzo
Dettaglio di drenaggio Dettaglio 16Dettaglio Dettaglio dei Tettidei verdi Tetti verdi Passaggio pedonale e tetto verde Dettaglio 16Dettaglio Dettaglio dei Tetti dei verdi Tetti verdi Dettaglio 16 1:10 Passaggio pedonale e tetto verde Percorso Canalepedonale Canale di di e tetto verde 1:10 drenaggio drenaggio
1:10
Pavimento Filtrante in legno
Vegetazione
Filtro SF. Telo filtrante
Dettaglio dei Tetti verdi
Strato di terra aprossimato 160 l/m2
Filtro SF. Telo filtrante FloraDrain FD40. Elemento di drenaggio, accumulo e aerazione Vegetazione MediPro SSM4S. Vegetazione Vegetazione Vegetazione Filtro di ritenzione idrica Strato di terra aprossimatoanti 160radice. l/m2 Vegetazione Vegetazione Pavimento Pavimento FiltranteFiltrante Impermeabilizzazione in legno in Filtrante legno Filtrante Strato di terra aprossimato 160 l/m2 Pavimento Pavimento Filtro SF. Telo filtrante Solaio in calcestruzzo FloraDrain FD40. Elemento di drenaggio, accumulo e a in legnoin legno Filtro SF. filtrante Strato diSSM4S. Strato terraTelo aprossimato di Filtro terra aprossimato MediPro di ritenzione idrica FD40. Elemento di drenaggio, accumul 160FloraDrain l/m2 160 l/m2 Strato diSSM4S. Strato terra aprossimato di Filtro terra Impermeabilizzazione anti aprossimato radice. MediPro di ritenzione idrica 160 l/m2 160 l/m2 Filtro SF.Filtro Telo SF. filtrante Telo filtrante Impermeabilizzazione anti radice. Solaio in calcestruzzo
Le aree permeabili del progetto AREE PERMEABILI FloraDrain FD40. Elemento di sono aumentate 7% al 23%grazie drenaggio, accumulo edal aerazione alle strategie la raccoltasono e Le aree permeabili delperprogetto MediPro SSM4S direzionamento delle acque. idrica aumentate dalFiltro 7%dialritenzione 23%, grazie alle strategie anti radice. per la raccoltaImpermeabilizzazione e direzionamento delle acque. Solaio in calcestruzzo
Vegetazione
Vegetazione Vegetazione Strato di terra aprossimato 160 l/m2 Pavimento Pavimento FiltranteFiltrante in legnoin legno Filtro SF. Telo filtrante FloraDrain FD40. di drenaggio, a Strategie di sostenibilità a scala architettonica - TettiElemento verdi Mazzotta Prof. Strato diSSM4S. Strato terra Alessandro aprossimato di Filtro terra aprossimato di Torcate ritenzione idrica Pagina: 18- Desirée /18 verdi Studenti:Strategie Luis Aleixo, Heimary Barreto, Natalia Lozano, di sostenibilità aMediPro scala architettonica Tetti 160 l/m2160 l/m2 Pagina: 18 anti /18 radice. Impermeabilizzazione
Strato di terra aprossimato Aree 160 permeabili l/m2
Dettaglio 15
77%
Vegetazione
93%
Strato di terra aprossimato 160 l/m2 Solaio in calcestruzzo Strato di terra aprossimato Filtro160 SF.l/m2 Telo filtrante
Tetti Verdi Filtro SF. TeloElemento filtrante di FloraDrain FD40.
Dettaglio dei Tetti verdi
CanaleDettaglio di dei Tetti verdi drenaggioDettaglio dei Tetti verdi
Non perm. Non perm. 77%
Non perm. Non perm. 93%
Tetti Verdi Tetti Verdi Strato di terra aprossimato
Dettaglio dei Tetti verdi Dettaglio dei Tetti verdi
TETTI VERDI
alle strategie per la raccolta e direzionamento delle acque. Filtro di ritenzione idrica MediPro SSM4S Impermeabilizzazione radice.acque. direzionamento delle Filtro di ritenzione anti idrica
Filtro SF.Filtro Telo SF. filtrante Telo filtrante
Solaio in calcestruzzo
FloraDrain FloraDrain FD40. Elemento FD40. Elemento di di drenaggio, drenaggio, accumulo accumulo e aerazione e aerazione
Perm.
Perm.
7%
MediPro MediPro SSM4S 23% SSM4S Filtro di ritenzione Filtro di ritenzione idrica idrica Impermeabilizzazione Impermeabilizzazione anti radice. anti radice.
Non perm.
93%
perm. Solaio inSolaio calcestruzzo in Non calcestruzzo
77%
Dettaglio 16Dettaglio Dettaglio deiVerdi Tettidei verdi Tetti verdi Tetti Passaggio pedonale e tetto verde Prima del progetto Dopo il progetto 1:10 I tetti verdi sono del tipo intensivo, con 18 cm di spessore, con un pesso massimo di 180 kg/m2 e capacità per 68 l/m2 approssimata. Questa tipologia è calpestabile e permette Strategie di sostenibilità a scala architettonica - Tetti verdi di sostenibilità a scalaproposte architettonica - Tetti verdi ed aree permeabili il suo utilizzo per attività Strategie recreative. Il tipo di piante sono piante aromatiche che totali Pagina: Pagina: 18 19/18 /19 resistono periodi di poche e intense precipitazioni. Vegetazione