La connessione tra architettura e utopia, nella cultura occidentale, è caratterizzata da fondamenta molto radicate.

L’utopia è prima di tutto il progetto di una società ideale; possiamo trovare riferimento a luoghi felici nel dialogo platonico della città ideale, ma solo con Thomas More, XVI secolo, venne introdotto il senso del termine com’è conosciuto oggi. Oggi l’opera visionaria di Vincent Callebaut unisce ricerca formale alla riflessione sui temi dell’ecologia.

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L’architettura utopica nel passato

Platone faceva riferimento a progetti che avrebbero dovuto tenere conto di tutti gli aspetti delle attività umane, compreso il rapporto con la natura, descrivendo un’architettura in armonia con quella greca del suo tempo.

More, invece, nei suoi trattati spiega di trovarsi in disaccordo con l’architettura moderna, che a suo giudizio simboleggiava unicamente le strutture di potere. Le sue idee per la realizzazione di una società utopica variano continuamente, trovandosi spesso a contestare/proporre l’ornamento in genere, e quello prodotto dalla presenza della natura.

Se spostiamo lo sguardo all’attività architettonica più recente, possiamo trovare alcuni riferimenti tra i progetti dei pionieri dell’architettura contemporanea. L’organico Wright progetta la sua Usonia per descrivere un particolare Nuovo Mondo libero da tutte le precedenti convenzioni architettoniche, Le Corbusier studia una città con tre milioni di abitanti, standardizzata fin nei minimi spazi, mentre Sant’Elia nel 1914, con La Città Nuova, riesce ad esaltare il concetto della verticalità con disegni di grattacieli che mettono in relazione tra loro servizi e funzioni.

Questi tre studiosi, resisi conto delle enormi potenzialità di una progettazione consapevole propongono alcune idee per modificare lo sviluppo della società. Anche se molto distanti tra loro, per forme e concezioni, i loro progetti, mirano al cambiamento di un sistema antropico che si è evoluto in un modo insostenibile, e che viene ritenuto il principale responsabile della crisi ecologica globale.

Il principio utopico utilizzato in architettura, si trova oggi, spesso accostato al prefisso eco. Il tema di questa programmazione ideale, e forse troppo futuristica, viene portato avanti dagli anni Ottanta da Jacque Fresco e dal suo “The Venus Project”. 

Noi, come architetti e progettisti del XXI secolo, dobbiamo tentare di accelerare il processo naturale e cicatrizzare le ferite degli ecosistemi attraverso tecniche pluridisciplinari di architettura e ingegneria ecologica. Di fronte all’esaurimento delle risorse naturali, la distruzione degli ecosistemi, la riduzione della biodiversità, l’inquinamento delle acque, la concentrazione del gas ad effetto serra e il riscaldamento globale, si possono trovare efficaci strumenti di rinaturalizzazione come le energie rinnovabili (solare, eolica, idraulica, geotermica) e le biotecnologie (bio-mimetismo, bio-risanamento, genetica).

I progetti utopici e sostenibili di Vincent Callebaut

Nonostante i progetti di Fresco risultino ancora oggi molto avvincenti e futuristici, immagino che pochi rimarranno impassibili davanti ai progetti di Vincent Callebaut. I concetti espressi, le analisi e le interazioni tra gli elementi, naturali e artificiali, all’interno dei suoi progetti, lo rendono l’architetto eco-utopico più attivo dei nostri tempi. Tutti i suoi progetti sono riconoscibili poiché presentano forme d’avanguardia e pongono una “maniacale” attenzione alle tematiche ambientali.

Hydrogenase

Hydrogenase, ad esempio, è un progetto dello studio parigino di Callebaut, per la zona meridionale del mare della Cina. Questi complessi che si attestano tra ingegneria e biologia, saranno energeticamente autosufficienti e a zero emissioni di carbonio. Attraverso l’utilizzo dell’Idrogeno, ottenuto dalla fotosintesi di alcune alghe, questi edifici saranno in grado di sollevarsi e spostarsi dalla loro piattaforma (costruibile in qualsiasi punto del globo, oceano o deserto che sia). Si stima che queste fattorie di micro-alghe saranno in grado di produrre oltre 1000 litri di Idrogeno ogni 330 grammi di clorofilla (un ettaro di alghe potrebbe produrre 120 volte il quantitativo di biocarburanti prodotto da un ettaro di soia o di girasole). Inoltre, una fattoria di alghe è una vera e propria stazione in miniatura capace di assorbire grandi quantità di CO₂ accelerando il processo di fotosintesi, e consumando oltre l’80% del gas carbonico prodotto dal complesso. L’edificio si ispira alle tecnologie della biomimetica e vanta un leggerissimo e resistentissimo materiale composito (fibra di vetro e carbonio) che ha lo scopo di ridurre al massimo il peso della sua struttura. La pelle del complesso, sarà composta da strati intelligenti, ispirati alla pelle dello squalo che oltre ad essere autopulenti, soddisfano i requisiti di sostenibilità.

La struttura della torre pneumatica, è composta da quattro grandi archi, che in superficie sono coperti da scudi solari termici e fotovoltaici con integrate 20 pale eoliche che passando dalla normale posizione verticale, alla posizione orizzontale, sono in grado di far decollare il dirigibile e farlo spostare ad un massimo di 175 km/h, per distanze massime di 10.000 km a 2000 metri di altezza.

Sotto la piattaforma, trovano alloggiamento 32 idro-turbine che trasformano l’energia delle maree e delle correnti marine in energia elettrica.

Questo dirigibile semirigido non pressurizzato si estende verticalmente attorno ad una colonna vertebrale di 400 m di altezza, con archi che arrivano a ricoprire oltre 180 m di diametro, il tutto a formare come un grande fiore, che divide a croce i vari spazi che accoglie abitazioni, uffici, laboratori scientifici o di intrattenimento. Sul gambo trovano spazio i servizi per gli spostamenti verticali, i locali tecnici e i magazzini merci.

Questo progetto segna inoltre l’inizio di una nuova era per i dirigibili ibridi, può essere costruito e quindi utilizzato per missioni umanitarie, operazioni di soccorso, trasporto aereo, eco turismo, hotel e sorveglianza delle acque territoriali.

I progetti di Lilypad, Dragonfly e Flavours Orchard

In caso il tema vi abbia incuriosito a dovere, consiglierei di visitare il sito di Vincent Callebaut e leggere le schede progettuali di Lilypad, Dragonfly e Flavours Orchard.

Il sito, inoltre, nella sezione “Profile”, raccoglie una serie di saggi che vi porteranno a capire l’essenza del lavoro dell’architetto e vi trasporteranno in un fantastico sogno eco-utopico.

Nel comune di Marostica (VI), addossata al crinale della collina, sorge un’abitazione dall’aspetto non convenzionale. A un primo rapido sguardo il manufatto non sembra una casa, ma un muro di contenimento per il terreno scosceso. Infatti, il progetto semi-ipogeo dell’architetto Dario Scanavacca prende vita dalla rielaborazione del tema della “masiera”, il tipico muretto a secco per terrazzamenti di questa zona montana, in modo da creare una sinergia tra il contesto, il rispetto della tradizione e l’evoluzione tecnologica.

CASE IPOGEE: COME E PERCHÈ

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IL PROGETTO DELLA CASA SEMI IPOGEA

La casa cerca di sfruttare al meglio le potenzialità del lotto fortemente inclinato esposto a Sud. La costruzione risulta semi-ipogea e i tre livelli, su cui sono distribuite la zona giorno e la zona notte, sono sfalsati in modo da creare una serie di giardini pensili.  In questo modo, la collina, che accoglie la casa, contribuisce, durante tutte le stagioni, al mantenimento del comfort ambientale interno: durante i mesi invernali le dispersioni sono ridotte e l’unico fronte esposto a Sud cattura il calore del sole, mentre durante l’estate il terreno e i tetti giardino non assorbono calore e contribuiscono a non surriscaldare gli spazi abitati. Inoltre, sono stati installati sia pannelli fotovoltaici sia pannelli solari: l’energia elettrica totale prodotta è pari a 6,0 kWp, mentre un accumulatore permette di stoccare 600 litri di acqua calda utilizzabile sia per usi domestici sia per il riscaldamento. 

Grandi aperture vetrate protette da frangisole caratterizzano l’unico prospetto della casa aperto verso la vallata in prossimità del quale sono stati posizionati il soggiorno, la cucina e le camere, mentre gli ambienti di servizio e i collegamenti verticali sono stati collocati nella parte ipogea areata e illuminata da alcuni lucernari. Il risultato così ottenuto è un muro “abitato”.

Il Solar Info Center (SIC) di Friburgo, in Germania, nasce dall’idea di racchiudere sotto un unico tetto figure professionali legate da un comune denominatore: operare nel campo delle energie rinnovabili.

In copertina: foto © Ingo Schneider

IL PRIMO EDIFICIO PER IL TERZIARIO CERTIFICATO LEED IN ITALIA

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Di proprietà di un investitore privato, il Solar Info Center si finanzia grazie all’affitto delle compagnie che vi hanno sede: unità indipendenti tra loro ma che potrebbero essere potenziali partners in un centro che offre consulenza sulla sostenibilità a 360 gradi.

Le sempre più restrittive normative comunitarie volte alla mitigazione dei cambiamenti climatici e la conseguente crescita del mercato delle energie rinnovabili hanno portato, agli inizi del 2000, all’idea di un centro di informazioni del settore in un luogo che fungesse da modello per aziende e potenziali clienti.

Il risultato è stato un edificio con un fabbisogno energetico del 30% inferiore rispetto ai limiti imposti dalla German Energy Saving Ordinance del 2007, ovvero il secondo edificio (in termini di punteggio) certificato LEED PLATINUM in Germania.

Il progetto del Solar Info Center di Friburgo

Collocato in una posizione strategica nella parte settentrionale della città, a completamento di un’area libera in adiacenza dell’aeroporto, tra la zona fieristica e l’università, il Solar Info Center fa della reputazione internazionale di Friburgo come Green City il suo prestigioso biglietto da visita.

Una struttura di cemento armato si innalza per 5 piani e racchiude un’area complessiva di circa 14.000 mq con spazi funzionali e flessibili che possono essere riprogettati per specifiche esigenze: 9.000 mq di uffici di varie dimensioni (dagli smart offices di 35 mq agli open space di 1.500 mq); 700 mq riservati allo svolgimento di workshops, congressi e meeting; 450 mq di area espositiva; 2.600 mq di laboratori con attrezzature all’avanguardia a disposizione sia delle aziende interne al Centro che di Istituti esterni per ricerche, produzione di prototipi, costruzione di modelli e simulazioni tecniche.

Scopri la città con Study Visit Friburgo

L’edificio dal punto di vista energetico

Volumetricamente compatto (rapporto S/V pari a 0,22) e dalla pianta ad U, l’edificio gode di un’esposizione ottimale con le “ali” orientate a sud-est.

Il sistema composito utilizzato per l’isolamento termico della facciata si alterna a vetrate continue strutturali (a montanti e traversi) mentre la copertura è del tipo “tetto caldo” con l’isolante nello strato più esterno. 

Le ottime prestazioni dell’involucro e l’introduzione di sistemi solari passivi fanno sì che il fabbisogno di riscaldamento, soddisfatto tramite una rete di teleriscaldamento proveniente dal vicino Ospedale Universitario, sia inferiore a 30 KWh/mq p.a.

Grazie ad interventi di efficientamento dell’impianto e all’inserimento di un moderno sistema di recupero di calore, per l’approvvigionamento termico del Centro Servizi non è necessario ulteriore utilizzo di combustibili fossili, così come certificato dal Centro di Ricerca dell’Università di Stoccarda: l’obiettivo di fornire calore all’edificio senza produrre emissioni è stato così raggiunto.

Un impianto fotovoltaico di 65 KW di picco è posizionato sulla copertura dell’edificio mentre sulla facciata inclinata, in corrispondenza del foyer, pannelli fotovoltaici e termici garantiscono un’adeguata schermatura dai raggi solari oltre che la produzione di energia pulita. 

Una grande quantità di luce naturale permea negli ambienti consentendo un notevole risparmio di energia elettrica. Le aperture, studiate in modo da garantire condizioni di lavoro ottimali, presentano una percentuale di superficie vetrata tale da evitare il surriscaldamento interno coadiuvate dalle schermature solari. Un sistema di controllo consente infatti la regolazione delle veneziane in funzione dell’irraggiamento e della temperatura della stanza.

La qualità dell’aria durante il periodo invernale è assicurata da un sistema di ventilazione a flusso semplice che viene utilizzato anche in estate per la ventilazione notturna degli ambienti.

La climatizzazione estiva del foyer e della sala riunioni al piano terra avviene tramite 5 sonde geotermiche che vengono sfruttate anche nel periodo invernale per preriscaldare l’aria nei medesimi ambienti. 

Monitoraggio e interventi di ottimizzazione

Il Solar Info Center di Friburgo, dopo il suo completamento alla fine del 2003, è stato sottoposto a monitoraggio allo scopo di verificare se l’edificio reale soddisfacesse le aspettative progettuali.

I risultati, sottoposti ad una lettura critica, non solo hanno dimostrato che il Solar Info Center è un ottimo esempio di edificio a basso consumo energetico con valori inferiori rispetto ai risultati attesi, ma hanno anche permesso di ottimizzare ulteriormente il complesso sistema impiantistico. 

Nei periodi più freddi dell’anno e successivamente ad un periodo di spegnimento dell’impianto (durante il fine settimana), i dati sul riscaldamento hanno mostrato un notevole abbassamento della temperatura interna con fatica a tornare a regime (3 giorni).

Per far fronte al maggiore fabbisogno di energia, la temperatura interna, inizialmente costante, è stata innalzata di 15 K nelle le prime due ore della mattina e il tempo di funzionamento dell’impianto è stato incrementato di un’ora: le stanze hanno così raggiunto la temperatura interna desiderata all’inizio della settimana. 

Importanti misure di ottimizzazione sono state introdotte nel sistema di ventilazione con lo scopo di ridurre al minimo i ricambi di aria quando la temperatura esterna è bassa senza però compromettere la salubrità degli ambienti. Nel periodo estivo invece, l’inserimento di un sistema di gestione dinamico sviluppato dall’Università di Scienze Applicate di Offenburg consente di modulare l’intensità della ventilazione notturna con un risparmio di energia del 38%. 

Il monitoraggio ha consentito inoltre di allineare i sensori di radiazione delle veneziane in maniera ottimale mentre un impulso inverso regola l’apertura quando la persiana è completamente chiusa facendo sì che l’ambiente non sia completamente al buio. 

Al fine di evitare il surriscaldamento a lungo termine del terreno, correzioni sono state apportate al settaggio dell’impianto di raffrescamento a pavimento nella zona del foyer. Il sistema, con onde geotermiche che arrivano fino a 80 m di profondità, si attiva solamente quando la temperatura delle stanze supera i 24°C e la temperatura esterna è oltre i 26°C; nelle facciate sud e ovest inoltre, l’irraggiamento deve superare i 150 W/mq. 

La Certificazione LEED Platinum

Nel settembre del 2013 il Solar Info Center di Friburgo ha ottenuto la certificazione LEED Platinum. Con un punteggio di 92 punti su 110 totali è il secondo edificio tedesco più alto in classifica nella categoria “LEED Existing Buildings: Operations and Maintenance”. 

Oltre alle alte performances garantite da involucro ed impianti, ha fatto la differenza “l’efficienza delle acque”, categoria in cui il SIC ha ottenuto pieno punteggio. L’acqua piovana che penetra nel terreno, viene drenata mediante canali e raccolta in apposite cisterne. Utilizzata per l’irrigazione del terreno, riesce a coprire il 100% del fabbisogno senza l’utilizzo di acqua potabile.

Grazie al processo di certificazione e alle procedure di accompagnamento, le tecniche ed i sistemi di ottimizzazione di energia consentono un elevato risparmio nei consumi e quindi di denaro. La certificazione LEED ha comportato dunque un aumento del valore economico dell’edificio oltre che della sua affidabilità a livello internazionale.

Il Centro Servizi rappresenta un esempio tangibile che progettisti e aziende che vi hanno sede possono mostrare ai potenziali clienti a dimostrazione di come sia possibile operare nel campo delle energie rinnovabili con successo: perché “un grammo di buon esempio vale più di quintali di parole”.