_IUAV_a.a. 2004/2005
_corso di laurea specialistica in architettura
per la
sostenibilità
_laboratorio integrato 3
_tecnologia dell’architettura
_prof. Manfron_arch.
Vanzan
_studenti: Francesca Boninsegna, Lisa Grassivaro
VISTA DAL LAGO DI COSTANZA
Bregenz,
capoluogo del Vorarlberg (stato dell’Austria
occidentale), è sede del governo regionale e importante
centro economico e culturale.
Il dibattito politico e culturale degli anno ’90 nello stato di
Vorarlberg,
dopo
le
elezioni
del
25.
stato
parlamentare, vede l’incentivarsi di una propensione
allo sviluppo culturale. Nel 1991 viene aperto il
museo ebraico, nel 1993 si rinnova la libreria di stato, nel
1994 viene approvato l’accesso in Europa tramite un
referendum e si tiene la conferenza internazionale
del lago di Costanza. In questo contesto si comincia a
concepire la necessità di un museo d’arte nella città di
Bregenz.
Il
clima
del Vorarlberg, di tipo
influenzato dai venti
dai
venti freddi
è
dell'anticiclone siberiano. In questa
piuttosto
mentre le
CATENE MONTUOSE LOCALI
alpino, la media delle
bassa (5°C) e le
sono più frequenti rispetto alle regioni
orientali (circa 1000 mm annui). La
l’autunno
è
umidi portati dal ciclone atlantico e
regione montuosa si ha un clima
temperature
precipitazioni
continentale,
primavera
e
sono generalmente miti in tutto il paese,
estati
sono brevi con
temperature
moderate.
Nelle regioni montuose alla fine dell'inverno soffia spesso
DIAGRAMMA CLIMATICO
il föhn, un vento tiepido e secco proveniente da sud che,
generando foschie e improvvisi disgeli, è spesso causa di
pericolose valanghe.
LAGO DI COSTANZA
_progettista_Peter Zumthor
1943: nato a Basilea
1968: laurea in architettura
1979: apertura di uno studio personale a Haldenstein
professore in varie università all’estero
_progetti
1996: terme di Vals, Graubuenden, Svizzera
1997: Galleria d’arte, Bregenz, Austria
topography of terror, Berlino
2000: padiglione Svizzero, Expo 2000, Hannover
ARCH. PETER ZUMTHOR
_collaboratori:
Daniel Bosshard, Jürg Bumann,
Rowitha Büsser, Katja Dambacher, Thomas Durisch,
Marlene Gujan, Thomas Kämpfer
committenza_Land Vorarlberg
(amministrazione di
Bregenz)
obiettivi_offrire
uno
cittadinanza
incentivare
ed
spazio
lo
espositivo
sviluppo
alla
dell’arte
contemporanea
costo_ca. 37.000.000 € (museo + edificio di servizio)
consumo energetico_30 kWh/m²
ingegnere strutturista_R. Manhal
fondazioni_Enercret
Ingegneri per le facciate_E. Wälchli, R. Hess
Ingegnere impiantista_ Meierhans and Partner
Consulente per illuminotecnica (luce naturale)_Hanns
Freymuth
Ingegnere per gli impianti
VISTA DAL LAGO
elettrici_Gmeiner/Bell
fisica tecnica_F. Stadlin
Direzione lavori_ ufficio tecnico Feldkirch, Martin
Zerlaut
supervisore in loco: Siegfried Wäger, Feldkirch
ALLESTIMENTO NELLA GALLERIA D’ARTE
1989_iniziano le negoziazioni e la presentazione per i
progetti preliminari
1993_l’ufficio di amministrazione di Bregenz dà il
permesso di costruire l’edificio
istituzione di un concorso d’idee, vinto da Zumthor
1994_inizio dei lavori
1996_celebrazione del montaggio del tetto
1997_il 25 luglio l’edificio era concluso
mostra di inaugurazione
manutenzione_attualmente
curata
Unterkirchner, Markus Tembl e Stefan Voner
gestione_Karl Tizian
direttore del museo_Eckhard Schneider
curatore_dott Rudolf Sagmeister
da
Markus
DISEGNI DEL PROGETTO PRELIMINARE
stato_Austria
regione_Vorarlberg
città_Bregenz
posizione_integrazione e autonomia
nel contesto tra il teatro “Korntheater” e le rive
del lago di Costanza
bassa fascia posteriore_
l’edificio di
servizio riprende le altezze degli edifici
circostanti alla Kornmarktstraβe ed è orientato
verso la città ma volutamente isolato.
torre_la torre isolata dell’edificio espositivo
dichiara la sua importanza con il suo
effetto a distanza e si allinea agli altri edifici
che si affacciano sul lago
piazza_i
due edifici delimitano una zona che
diviene piazza per il visitatore del museo
edificio_ingombro
esterno 26,57 x 26,57 x 30 m
superficie espositiva_3.344 m², di cui 464 m² per
piano
superficie totale
area_1554,8 m²
PLANIMETRIA
funzioni_al piano terra si trova il foyer, il guardaroba
e le biglietteria. Al primo piano interrato, accessibile
dal pubblico, c’è la sala di lettura, e il centro educativo, e i
servizi igienici. Al secondo piano interrato, privato,
ci sono gli archivi, zone workshop, ripostigli, e locali tecnici.
Ai piani superiori solo gli spazi espositivi.
3
SPAZIO
ESPOSITIVO
1
FOYER
GUARDAROBA
BIGLIETTERIA
0
organizzazione mostra_data la piccola dimensione
del sito è stato impossibile un’organizzazione orizzontale
delle sale espositive. La successione classica avviene
verticalmente
non
alterando
Il
principio
dell’attraversamento degli spazi.
0
SPAZIO
ESPOSITIVO
2
L’edificio ha quattro piani fuori terra e due interrati.
piani_le altezze dei piani si differenziano: piano terra:
6,60 m; 1. e 2. piano: 4 m; ultimo piano: 4,60 m.
-1
SPAZIO
ESPOSITIVO
-1
SALA LETTURA
SERVIZI
-2
PRIVATO
SEZIONE LONGITUDINALE_FUNZIONI
1
2
3
funzioni_al primo piano interrato,
accessibile
dal pubblico, c’è la sala di lettura, e il centro educativo, e i
servizi igienici.
_al
secondo piano interrato,
SEZIONE VERTICALE
privato, ci sono gli
archivi, zone workshop, ripostigli, e locali tecnici
SCALE
PRINCIPALI
SERVIZI
PRIVATI
SALA
LETTURA
MONTACARICHI
SERVIZI
CENTRO EDUCATIVO
ASCENSORE E SCALE
DI EMERGENZA
PIANTA PIANO INTERRATO
funzioni_al piano terra si trova il foyer, il guardaroba
e le biglietteria.
SEZIONE LONGITUDINALE
ingresso_l’accesso avviene dalla piazza antistante ed
è fuori asse.
INGRESSO
biglietteria_la biglietteria
è localizzata proprio di fronte
SCALE
PRINCIPALI
all’ingresso.
percorso verso l’esposizione_per raggiungere il
piano superiore, il visitatore può scegliere tra l’ascensore e
le scale.
BIGLIETTERIA
MONTACARICHI
ASCENSORE E SCALE
DI EMERGENZA
PIANTA PIANO TERRA
funzioni_ai piani superiori
si trovano gli spazi
espositivi.
creazione dello spazio_le pareti portanti delimitano
SEZIONE LONGITUDINALE
un quadrato interno, vera superficie espositiva
accesso_le scale e gli ascensori si trovano dietro i setti,
in modo da lasciare libero lo spazio espositivo
percorsi_il
SCALE
PRINCIPALI
visitatore segue un movimento a spirale
verso l’alto.
concentrazione sull’arte_negli
spazi espositivi
non c’è nessuna visuale verso l’esterno. Il visitatore deve
potersi concentrare esclusivamente sull’arte
QUADRATO
CENTRALE
MONTACARICHI
ASCENSORE E SCALE
DI EMERGENZA
PIANTA PIANO PRIMO, SECONDO E TERZO
fondamenta geotermiche
_(tramite l’inserimento di tubi pieni d’acqua nelle strutture di
fondazione in calcestruzzo si accumula energia termica
presente nel sottosuolo; l’energia viene estratta dal circuito
primario)
_nel caso specifico per progettare le fondazioni è stato fatto uno
scavo di fondazione rettangolare (1) profondo 11 m e
perforazioni (2) profonde 25 m. Alla
cassaforma sono stati legati 24.000 m lineari di tubazioni
successivamente
in PE DN-25/2,3 mm, nelle quali scorre dell’acqua. Il tutto è stato
inglobato in 4.500 m³ di calcestruzzo. Le fondazioni
vengono lambite da acque sotterranee che scorrono verso il
lago (tecnologia già usata nel luogo) che hanno una temperatura
costante di circa 15°C.
- 11 M
- 25 M
(1) SCAVO DI FONDAZIONE
(2) PERFORAZIONI
CASSEFORMI
IMPIANTO GEOTERMICO_SEZIONE VERTICALE
_3 setti
in cemento armato sorreggono i piani e il soffitto
strutturando lo spazio interno in area espositiva e di servizio
(vani scale, uscite di sicurezza, ascensori e montacarichi).
PIANTA PIANI SUPERIORI
VANO SCALA
PIANO TERRA
SPAZIO ESPOSITIVO
solai poggiano sui setti e sono anch’essi in
calcestruzzo, il loro profilo è a sbalzo. Tutti i piani
_I
superiori sono concepiti come contenitori aperti e lo si vede
dalle sezione.
_Per
caratterizzare
i
singoli
pavimentazioni in graniglia di
di giunti hanno diverse colorazioni.
Il soffitto del piano
ambienti:
le
cemento prive
terra, senza rivestimenti, rimane
in cemento a vista, con lampade semisferiche.
piani successivi è rivestito in
vetrocamera satinato sulla parte interna (due lastre
Il soffitto dei
SEZIONE VERTICALE
da 6 mm con doppio strato di PVB da 0,375 mm);
è smontabile; è sorretto da aste in acciaio del diametro
di
6mm,
alle
quali
sono
agganciate
lampade
fluorescenti.
SPAZIO ESPOSITIVO
La facciata è autoportante e ancorata all’edificio solo
per scaricare i carichi del vento. Funge da protezione contro
le intemperie, da modulatrice di luce diurna, da protezione
solare e da isolamento termico.
struttura composta da
prefabbricati in acciaio di 27 m
La sua
un
telaio
in elementi
di lunghezza, 4,5 m di
altezza e 0,9 m di profondità. Questi
sorreggono
i due
(1)_SCANDOLE DI VETRO OPACO
(2)_TELAIO IN ACCIAIO
(3)_LANA DI ROCCIA
strati del rivestimento.
Il rivestimento interno è formato da:
_pannelli di calcestruzzo faccia a vista, non portanti
_isolamento termico in lana di roccia di 160 mm
_vetrocamera da 2 x 6 mm, con una conduttività k di 1,3
(6)_PANNELLO IN CALCESTRUZZO
(4)_PROTEZIONE SOLARE MOBILE
(5)_VETROCAMERA
Wm²/K
_protezioni solari mobili.
TELAIO IN ACCIAIO
(1) (2)
VETROCAMERA_PRIMO PIANO
(4) (3) (6)
(5)
SEZIONE VERTICALE
SEZIONE ORIZZONTALE
esterno è formato da:
_712 scandole di vetro satinato (1,72
Il rivestimento
x 0,93 m)
del peso di 25,2 kg appoggiate su mensole.
Il suo aspetto dà l’illusione di fluttuare, non si vede la
struttura portante e le scandole di vetro, distanziate tra loro
ed inclinate, la rendono una facciata ventilata.
Tra il rivestimento e le pareti interne sono
zone di servizio tecnico e gli impianti per
PROSPETTIVA FACCIATA
integrati le
la
pulizia
(ascensori e passerelle).
PROSPETTO
SEZIONE ORIZZONTALE ATTACCO SCANDOLE
SEZIONE VETRICALE ATTACCO SCANDOLE
PARTICOLARE ATTACCO SCANDOLE
Al piano terra e nei piani espositivi, le partizioni interne sono
in pannelli di calcestruzzo e delimitano il perimetro
della pianta. Il resto della superficie è a pianta
libera.
Nei piani piani interrati, muri in vetro cemento
suddividono i singoli ambienti di servizio.
MURI IN VETROCEMENTO
PANNELLI DI CALCESTRUZZO_SPAZI ESPOSITIVI
PANNELLI DI CALCESTRUZZO_PIANO TERRA
luce zenitale_nell’edificio
entra solo luce zenitale, attraverso una
fascia perimetrale di due metri.
convogliamento_la
luce
penetra
più
in
profondità
grazie
all’inclinazione terminale dei solai.
LUCE ZENITALE
fosso di luce_il
piano interrato viene in parte illuminato dalla luce
diurna grazie ad una fessura di 0,9 m
anima luminsa_di
notte, attraverso le fasce luminose, il Kunsthaus
emana luce propria e mostra timidamente la sua vita interna.
CONVOGLIAMENTO
ANIMA LUMINOSA
FOSSO DI LUCE
Il tipo
piano.
di luce varia a seconda delle funzioni di ogni
Al piano terra e ai piani interrati, la luce è
puntuale,
ILUMINAZIONE PIANO INTERRATO
mentre ai piani superiori la luce è diffusa.
Questa diversità si riflette nel tipo di
lampade utilizzate e
nella loro disposizione.
ILUMINAZIONE PIANO TERRA
DISPOSIZIONE LUCI PUNTUALI PIANO TERRA
DISPOSIZIONE LUCI DIFFUSE PIANI SUPERIORI
ILUMINAZIONE SPAZI ESPOSITIVI
struttura_Il
soffitto in vetro satinato è appeso e lascia
uno “spazio di luce” alto 2 m, nel quale si mescolano luce
naturale ed artificiale che viene poi diffusa nell’edificio.
luce artificiale_la luce artificiale integra quella naturale
nella fascia “interstiziale”. Viene accesa all’aumentare
dell’oscurità esterna e mescolata a quella naturale, per una
visione indisturbata dell’arte durante tutta la giornata. Un
misuratore di luce, posto sul tetto, gestisce attraverso un
apposito programma la regolazione della luce artificiale.
TUBI FLUORESCENTI
luce costante_durante tutto l’arco della giornata, negli
spazi espositivi, rimane la stessa intensità di luce diffusa.
SOFFITTO DI VETRO
ZONE DI LUCE
DELL’ALTEZZA
DI 2 M
SEZIONE VETRICALE
LUCE ZENITALE
contorni di luce_è
stata sviluppata una particolare
lampada fluorescente con riflettori prismatici, con un diffusore
ottico, capace di rendere invisibili i singoli elementi illuminanti
e creare quindi un soffitto di luce.
oscuramenti_in ogni
piano sono presenti dei sistemi di
oscuramento a lamelle, manovrabili manualmente o
attraverso un computer.
SOFFITTO DI VETRO APPESO
TUBI FLUORESCENTI CON
RIFLETTORI PRISMATICI
APPOGGI PUNTUALI DEL
SOFFITTO DI VETRO
LUCE DIFFUSA NEGLI AMBIENTI ESPOSITIVI
AMBIENTI CON LUCE DIFFUSA
DETTAGLIO ILLUMINAZIONE
SEZIONE VETRICALE
SOFFITTO VANO SCALA
°C ESTATE
INVERNO %
42
72
40
68
38
64
36
60
34
56
32
52
30
48
28
44
_ne risulta la determinazione delle
26
40
invernali_18°C
estive_ 28°C.
24
36
22
32
20
28
18
24
16
20
14
16
12
12
10
8
impianto climatico_due
sono stati i punti di partenza
determinanti per la scelta dell’impianto climatico:
variabili fondamentali per gli spazi
espositivi: temperatura dell’aria e umidità relativa.
_definizione delle due
_studio degli
sbalzi massimi consentiti
dalle opere d’arte:
4°C e 6% di umidità relativa.
e
delle
temperature minime
temperature massime
capacità di
raffrescamento di 120 kWh/m² il suo costo è stato di
Il tipo di impianto che è stato scelto ha una
1.5 milioni di euro la meta di un inpianto convenzionale.
I costi di manutenzione sono di 24.000 euro un quinto del
costo normale.
temperatura
umidità rel
GRAFICO DEGLI SBALZI MASSIMI DI UMIDITA’ E
TEMPERATURA, CONSENTITI DURANTE L’ESTATE E
L’INVERNO
_Struttura geotermica
le fondazioni, i muri portanti ed i solai contengono al loro interno tubi in
PE in cui scorre acqua che mantiene la temperatura di 15° acquisita
tramite le fondazioni profonde 25 m dall’acqua del sottosuolo.
in estate
attraverso i tubi scorre l’acqua raffrescata dalle fondazioni geotermiche
(15°C) e messa in circolo da una pompa.
in inverno
attraverso le tubazioni scorre acqua riscaldata da un impianto a gasolio
che a sua volta utilizza l’acqua preriscaldata dalle fondazioni
geotermiche.
ACCUMULO
CALDAIA A GAS
FONDAMENTA
GEOTERMICHE
REGIME INVERNALE
TUBAZIONI
INGLOBATE NEL
CALCESTRUZZO
ISOLAMENTO
TERMICO
AFFLUSSO D’ARIA
ACCUMULO
FONDAMENTA
GEOTERMICHE
REGIME ESTIVO
REGIME INVERNALE
REGIME ESTIVO
_ventilazione naturale (effetto camino)
l’involucro esterno dell’edificio è costituito da una doppia pelle di vetro con delle aperture da cui entra l’aria fredda
che, scaldandosi a causa dell’effetto serra, tende a salire lasciando spazio di entrare ad altra aria; né nasce un
movimento ascensionale.
Quest’aria non circola solamente nella parte più esterna dell’edificio ma, attraverso apposite aperture, viene
incanalata negli stessi solai in ogni piano.
in estate
la ventilazione naturale che lambisce i solai a 15° fa si che l’aria si raffreschi naturalmente.
in inverno
l’aria già parzialmente scaldata dall’effetto serra, lambendo i solai, raggiunge la temperatura di comfort.
CONSUMO DI
ENERGIA
MATERIALE
KWh/Kg
polistirene
valutazione energetica dei materiali
si basa sul calcolo del consumo di
energia necessaria a produrre 1 kg di
materiale e si misura in KWh/kg.
_la
27.78
acciaio (riciclato al 20%)
9.72
lana di roccia
8.33
vetro piano satinato
5.28
vetro cemento
4.3
cemento
1.94
cemento armato H-200
0.31
cemento armato H-175
0.29
graniglia di cemento
inerti
0.1
0.03
FONTE_UNIVERSITA’ DI ARCHITETTURA DI VALENCIA
naturalità
curabilità
compatibilità
ecologica
consumo
energia
radioattività
proprietà
elettriche
proprietà
termiche
odore
resistenza
superficiale
FIBRE DI
VETRO
cattivo
cattivo
cattivo
cattivo
ottimo
medio
ottimo
cattivo
cattivo
POLISTIRENE
cattivo
cattivo
cattivo
cattivo
ottimo
cattivo
medio
cattivo
ottimo
CEMENTO
cattivo
cattivo
cattivo
cattivo
medio
medio
cattivo
cattivo
cattivo
MALTA DI
CEMENTO
buono
buono
ottimo
buono
ottimo
ottimo
medio
VETRO
cattivo
medio
medio
cattivo
ottimo
cattivo
cattivo
proprietà
acustiche
resistenza
microonde
MATERIALI
MATERIALI
FIBRE DI
VETRO
ottimo
POLISTIRENE
cattivo
CEMENTO
proprietà
igroscopicità
traspirazione
contenuto
vapore
assorbimento
buono
ottimo
ottimo
vapori
tossici
ECOLOGICITA’
cattivo
0.9
cattivo
cattivo
ottimo
cattivo
medio
cattivo
ottimo
cattivo
cattivo
0.9
medio
cattivo
cattivo
cattivo
cattivo
cattivo
ottimo
1.1
MALTA DI
CEMENTO
ottimo
buono
buono
ottimo
buono
ottimo
2.3
VETRO
cattivo
ottimo
1.0
cattivo
ottimo
cattivo
FONTE_WORKING PAPERS IN BUIDING BIOLOGY_CAP.8,PARTE II
leeds
green
building
rating_il programma valuta l’
edificio secondo cinque categorie
ambientali:
REQUISITI
1. SOSTENIBILITA’ DEL SITO (da 1 a 14)
_energia e atmosfera
prerequisito: controllo dell’erosione dei suoli e delle
sedimentazione
Localizzazione in un Sito di non interesse biotico; già
densificato; progetto atto a minimizzare l’impatto fisico e
visivo; minimo impatto microclimatico.
_materiali e risorse
2. EFFICIENZA DELL’USO DELL’ACQUA (da 1 a 5)
_sostenibilità del sito
_efficienza dell’uso dell’acqua
_qualità dell’aria interna
PUNTI
riduzione uso acqua
6
3
3. ENERGIA E ATMOSFERA (da 1 a 17)
prerequisito 1: progettazione dei sistemi energetici di
monitoraggio dell’edificio
prerequisito 2: standard energetici minimi
prerequisito 3: riduzione di CFC nei sistemi di ventilazione
e condizionamento
Ottimizzare le performence energetiche_uso di energia
rinnovabile geotermica_monitoraggio dell’edificio_ridurre
l’emissione di gas serra_piano di verifiche sul corretto
funzionamento.
13
REQUISITI
PUNTI
4. MATERIALI E RISORSE (da 1 a 12)
prerequisito: raccolta differenziata dei materiali e rifiuti
riciclabili
Utilizzo di materiali e tecnologie locali_uso di materiali
riciclabili
VOTAZIONE
3
5. QUALITA’ DELL’ARIA INTERNA (da 1 a 15)
sufficiente
26 - 32
mediocre
33 - 38
buono
39 - 51
eccellente
52
prerequisito 1: standard minimo di qualità interna dell’aria
prerequisito 2: controllo del fumo da tabacco
Monitoraggio delle emissioni di CO2_strategie atte a
favorire la ventilazione interna degli edifici_piano che
assicura il contrallo dell’aria interna all’edificio_uso di
materiali non tossici a basse emissioni_controllo chimico
dell’aria interna_sistemi di controllo che garantiscono il
confort termico_controllo temperatura e
umidità_massimizzare l’uso di illuminazione naturale
TOTALE
14
39
Peter Zumthor, “Three concepts”, Birkhäuser Verlag, 1997
Peter Zumthor, “Works, buildings and projects, Peter Zumthor”, Lars Müller Publishers, 1998
Peter Zumthor, “Kunsthaus Bregenz”, Archiv Kunstarchitektur Werkdokumente, 1999
Luca Basso Peressut, “Musei, architetture 1990 – 2000”, Federico Motta editore, 1999
Riviste:
“Kunsthaus Bregenz” e Beat Pilgram “Schalungs- und Betonarbeiten am Kunsthaus Bregenz” in Detail,
8,1997, pp. 1318-1319, 1387-1388
F. Achleitner, “Museo d’Arte, Bregenz” in Domus, 798, 1997, pp.36-43
W. Bachmann, “Kunsthaus Bregenz” in Baumeister, settembre 1997, pp. 50-57
“Mystical presence” in The architectural review, 1210, 1997, pp.50-57
R. Ingersoll, “Light Box” “Architecture”, ottobre 1997, pp. 90-101
F. Dröge – M. Müller, “Museum als urbaner Raumknoten”, in “Werk, Bauen + Wohnen” dicembre 1997, pp. 6-22
Siti internet:
www.kunsthaus-bregenz.at
www.nextroom.at
www.enercret.com
www.geothermie.de
www.leeds.org