Bellezza ed Efficienza Energetica nel Sino-Italian Ecological and Energy Efficient Building

“La bellezza è nel rapporto con l’ambiente. L’idea di bellezza cambia in relazione al tempo e alla cultura. Prima della rivoluzione industriale, l’edificio si relazionava al clima e ad aspetti più complessi della cultura e del contesto urbano. La bellezza si è sempre relazionata al clima e alla esposizione solare. La bellezza ha molte forme. La tecnologia ha influenzato l’architettura in ogni epoca. Le strategie solari, fotovoltaiche e di schermatura possono definire una nuova estetica dell’architettura?”. Con queste parole Mario Cucinella, famoso architetto e designer italiano si pone nei confronti del progetto, dell’ambiente e della bellezza e intraprende un percorso di approfondimento tematico.

Nel suo progetto per il Sino-Italian Ecologica and Energy Efficient Building (SIEEB) presso l’Università Tsinghua a Pechino in Cina cerca di concepire nuovi scenari per l’architettura sostenibile in ambito tecnologico ed estetico.

L’edificio ha uno sviluppo di 20.000 mq di superficie distribuiti su diversi piani che ospita un centro ricerche, laboratori, strutture didattiche ed è stato concepito come una esperienza di collaborazione diretta tra vari professionisti cinesi e italiani. Questo progetto si prefigge di realizzare una architettura a basso consumo e a basse emissioni.

Caratteri climatici e del sito

Pechino, metropoli immensa, si trova nella pianura settentrionale della Cina, in una zona protetta dalle montagne sul lato ovest e a nord e circondata da pianure agricole a sud e ad est.

Il suo clima è continentale, caratterizzato monsoni con temperature e tassi di umidità elevati. Durante la stagione invernale le temperature scendono di qualche grado sotto lo 0 termico mentre durante la stagione estiva le temperatura massime si attestano intorno ai trenta gradi.

La città presenta evidenti problemi di inquinamento e quindi attraverso lo sviluppo di architetture  e sistemi in grado di garantire basse emissioni inquinanti potrebbero portare enormi benefici nell’economia climatica della città.

Caratteristiche di progetto del SIEEB

Nella fase di progettazione la presenza di edifici adiacenti anche di notevoli dimensioni e il carico di inquinamento molto forte hanno certamente influenzato le strategie di definizione progettuale.
Sono stati svolti diversi studi di fattibilità in relazione alla forma e gli sviluppi di superficie e di volume in funzione delle prestazioni ambientali (solare).

L’obiettivo era massimizzare gli accumuli termici durante le stagioni più fredde e minimizzarli durante le stagioni più calde.  Alla fine è stata scelta una soluzione a gradoni che protegge l’edificio da venti freddi settentrionali e permette l’ingresso del sole durante l’inverno, assicurando il controllo solare durante l’estate.

Energy Efficient Building

Sino-Italian Ecological and Energy Efficient Building (SIEEB):vista esterna dell'intervento.

Continua il progettista Mario Cucinella: “Abbiamo cercato di elaborare per l’edificio le forme e il concept ideali a livello di vento, sole, terrazzi e lato interno degli uffici. Abbiamo analizzato preventivamente il sito e la forma. Cerchiamo equilibrio tra forma e prestazione per il sito, un contesto urbano. La prestazione migliore non coincide sempre con la forma migliore. L’analisi della forma è un tema interessante. L’estetica è il risultato di questo processo. Ricerca e ingegneria ci aiutano a definire l’estetica.[…]. Abbiamo studiato il rapporto con la traiettoria del sole e la direzione dei venti. I dati climatici sono prioritari nel nostro lavoro sul sito: non solo a livello di irraggiamento e latitudine ma per capire meglio dove collocare l’edificio. A Pechino occorre capire il contesto dell’edificio. E poi c’è il freddo Deserto dei Gobi, quindi ci apriamo a sud”.

Proprio il tipo a gradoni già in fase di simulazione forniva indicazioni ottimali di accesso e controllo solare su base stagionale.

L’edificio a forma di U è simmetrico lungo l’asse nord-sud e articolato verso sud da terrazzi digradanti intorno alla corte centrale, che si trova ad un livello più basso rispetto al sedime stradale.

La corte centrale è sostanzialmente uno spazio di carattere pubblico costituito da terrazzi versi, rampe e passerelle che consentono l’accesso al cuore dell’edificio. Ai piani superiori sono presenti laboratori e uffici.

Per quanto riguarda i materiali e le tecnologie Cucinella dice: “I componenti dell’involucro, come i sistemi di controllo e le altre tecnologie sono l’espressione della produzione italiana più avanzata, entro il quadro di una filosofia progettuale che abbina componenti collaudati a sistemi innovativi.” (tratto dal sito web www.mcarchitects.it).

I tipi di vetro selezionati e utilizzati sono in grado di rendersi flessibili alle caratteristiche termiche e climatiche in relazione all’orientamento. Ad esempio la grande parete in vetro blu isolato della facciata posta sul lato nord è stata studiata per realizzare una barriera protettiva nei confronti dei venti provenienti da nord.

Impianti e sistemi tecnologici

“Il sistema a CHP (sistema di cogenerazione di energia meccanica e termica attraverso un unico tipo di combustibile, nda) è alla base del sistema energetico che caratterizza l’edificio. Visto […]che in Cina non è possibile vendere elettricità alla rete, il sistema impedisce che la produzione superi il fabbisogno energetico dell’edificio e che l’aria calda in eccesso superi il fabbisogno di riscaldamento e di raffrescamento.

Ciò comporta una produzione di energia elettrica talvolta insufficiente, e quindi il ricorso alla rete, quando i carichi termici sono bassi oppure una produzione eccessiva quando i carichi di raffreddamento – che sono superiori a quelli di riscaldamento- sono troppo alti; in questi casi, l’elettricità in eccesso è assorbita dai refrigeratori a compressione e si provvede, al contempo, a ridurre leggermente la potenza dei motori. La centrale è regolata da un sofisticato sistema di controllo intelligente”. (Da F.Butera et al,” -Italian Ecologica and Energy Efficient Building (SIEEB): A Model for a New Generation of Sustainable Buildings”,International conference for Passive and Low Energy Cooling, Santorini, Grecia, Maggio 2005).

Attraverso questo studio è stato  possibile verificare la complessità del sistema impiantistico impiegato e le implicazioni tecniche e progettuali.

Bellezza ed Efficienza Energetica

Vista della corte centrale.

Bellezza ed Efficienza Energetica in architettura

Questo progetto infatti individua un sistema decisamente complesso con cui fare interagire un edificio in un clima difficile come quello della città di Pechino.  Ma nello stesso tempo nella architettura promossa da Cucinella è possibile ritrovare i caratteri di sistemi architettonici molto antichi.

Queste associazioni di idee tra architettura, bellezza, estetica e tecnologia che il progettista concepisce, ulteriormente spingono il dibattito sulle forme dell’architettura contemporanea in relazione all’intima necessità che essa ha di proporsi come modello di sviluppo sostenibile e come sistema di interfaccia tra molteplici realtà professionali.

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