CASA PER MINORI FONDAZIONE DON LEANDRO ROSSI - ITALIA - AIACE SRL - WWW.AIACE-SRL.EU Un ar ticolato centro di accoglienza per ragazzi in condizioni sociali disagiate diviene occasione per sperimentare nuove ibridazioni tipologiche e tecnologie e materiali all’insegna dell’innovazione e del risparmio energetico Leggerezza sostenibile Testo di Francesco Frontini Marco Introini Foto di Marco Introini 68 23/08 24/08 [Edifici ed energia] 1 4 2 3 AIACE srl Planimetria generale. Scala 1:7500 General arrangement. Scale 1:7500 1. Casa per minori 2. Sede BPI (Renzo Piano) 3. Stazione ferroviaria 4. Piazza Castello Marco Introini LOCALIZZAZIONE - LOCATION: LODI, ITALIA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA E COORDINAMENTO - ARCHITE CTURAL DE SIGN AND DE SIGN COORDINATION: ETTORE ZAMBELLI, AIACE SRL SOCIETÀ DI INGEGNERIA, MILANO COMMITTENTE - CLIE NT: FONDAZIONE DON LEANDRO ROSSI ONLUS, LODI PERIODO DI PROGETTAZIONE DE SIGN PE RIOD: 2002-2004 PERIODO DI COSTRUZIONE CONSTRUCTION PE RIOD: 2004-2007 PREMI - AWARDS: NEXT ENERGY AWARD 2006 “BUILDINGS UNDER CONSTRUCTION” CATEGORY; EUROSOLAR ITALIA AWARD 2006 “SOLAR ARCHITECTURE AND URBAN PLANNING” CATEGORY AREA LORDA DI PAVIMENTO - GROSS ARE A: 723,45 M2 Fronte nord: la variazione dei volumi e materiali che compongono il complesso North elevation: the variety of the volumes and materials that compose the complex I progettisti più impegnati nella riflessione sui fattori e sulle caratteristiche morfologiche e tecnologiche di un’architettura sostenibile sono ben presto diventati anche fautori della nascita di una nuova conseguente poetica architettonica, che sia questa la risultante deterministica (dal punto di vista del linguaggio architettonico) di un assemblaggio di dispositivi peculiari della gestione ecologica ed energetica degli edifici o che essa derivi anche da una consapevole forzatura espressiva, intesa alla attuazione di un manifesto dimostrativo ed esemplare dell’innovazione proposta. Dal momento che l’intenzionalità della forma non può essere assente, o anche solo debolmente considerata, nella progettazione architettonica, occorre esplicitamente optare per la seconda motivazione: quella cioè che costruisce un’architettura nuova a partire da ingredienti morfologici e architettonici nuovi. Questa constatazione dovrebbe corrispondere a un interesse teorico crescente (in memoria anche della celebre lezione di R. Banham) per le manifestazioni di quegli organismi architettonici che si rifanno al nuovo necessario paradigma energetico-ecologico, in particolare di quelli in cui l’integrazione edificioimpianto abbia assunto una carica ingegneristica particolarmente innovativa. E tale interesse non dovrebbe arretrare di fronte alla constatazione del possibile invecchiamento di alcuni stilemi presenti nelle attuali poetiche architettoniche. Un esempio significativo di questo fenomeno in atto è fornito dalla Casa per minori di Lodi della Fondazione Don Leandro Rossi, destinata ad accogliere dieci ragazzi con disagi famigliari. Questo piccolo e singolare edificio sembra, infatti, voler esprimere con evidenza il risultato della fusione di tre linee guida progettuali: appropriatezza funzionale, [Edifici ed energia] 24/08 69 1. ingresso area uffici 2. centro di incontro e spazio espositivo 3. biblioteca e sala riunioni 4. uffici 5. ingresso casa famiglia 6. soggiorno a doppia altezza 7. area pranzo 8. camere 9. cucina 10. sala visite 11. lavanderia 12. rimessa biciclette 13. locale tecnico 14. camera educatore 15. ufficio open space 8 15 8 1. office area entrance 2. meeting centre and exhibition hall 3. library and meeting room 4. offices 5. residence entrance 6. double height living room 7. dining room 8. bedrooms 9. kitchen 10. visitors room 11. laundry 12. bicycle storage 13. utility room 14. teachers bedroom 15. open space office 14 8 8 AIACE srl Pianta piano primo. Scala 1:300 First floor plan. Scale 1:300 C A 13 3 9 2 10 1 6 7 B B 5 8 11 C 12 A Pianta piano terra. Scala 1:300 Groundfloor plan. Scale 1:300 70 24/08 [Edifici ed energia] AIACE srl 4 Marco Introini Duccio Malagamba Dettaglio del fronte nord con, in primo piano, la torre del blocco scale Detail of the north elevation with the staircase tower risparmio energetico e innovazione tecnologica sperimentale, ricerca di una conseguente caratterizzazione architettonica originale.Tali determinazioni, che si sono risolte certamente in una sintesi definibile come “vitruviana”, sono facilmente leggibili in questo organismo architettonico palesemente didascalico. L’appropriatezza funzionale-spaziale (utilitas) si ritrova nell’assetto degli spazi, tutti gravitanti sul soggiorno a doppia altezza, vero nucleo della vita collettiva che vi si prevede: la vasta cucina; lo spazio pranzo visto come estensione del soggiorno e filtro di questo rispetto allo spazio esterno protetto, dove può trovare ancora posto, nella stagione estiva, il tavolo da pranzo; le camere dei ragazzi e quelle degli educatori; il ballatoio del primo piano, a sua volta gravitante sul soggiorno; le aree dei servizi igienici. Non si danno, in questo volume, spazi abitativi destinati a utenti non monitorabili agevolmente e continuativamente dagli educatori. L’insieme degli spazi pubblici, la sala conferenze, la biblioteca e gli uffici, è separato e distinto non solo architettonicamente per forma e per trattamento cro- matico, ma anche come accesso, in quanto è previsto un flusso indipendente di utenti interni ed esterni, sia verso gli uffici sia verso la sala conferenze. Il risparmio energetico e l’innovazione tecnologica (una firmitas estesa all’insieme delle richieste di prestazione attuali) sono già manifestati dalla disposizione stessa e dalla morfologia dell’edificio – che si affaccia a sud con una parete solare dotata di pannelli fotovoltaici e con la predisposizione per pannelli solari termici – e che, con la doppia altezza del soggiorno, favorisce una ventilazione naturale attraverso il lucernario, nonché dalle soluzioni prescelte (alcune appositamente progettate) per le diverse parti dell’involucro. Sono state utilizzate diverse tecnologie innovative: struttura mista di acciaio e legno lamellare; chiusure verticali in pannelli sandwich di lastre di legno con interposto polistirolo, completate da pareti ventilate di varie tipologie appese a pannelli orizzontali, costituiti da 12 cm di poliuretano con incorporati correntini di supporto ventilanti che annullano i ponti termici; serramenti a elevato isolamento (U [Edifici ed energia] 24/08 71 Marco Introini Vista del fronte ovest con, in lontananza, il volume opaco del centro di incontro Il soggiorno a doppia altezza con il lucernario superiore apribile e la grande vetrata impacchettabile esposta a sud Double height living room with openable skylight and the large south facing foldable window 72 24/08 [Edifici ed energia] Marco Introini View of the west elevation with the opaque volume of the meeting centre in the background AIACE srl Sezione trasversale AA. Scala 1:200 AA cross section. Scale 1:200 AIACE srl Sezione longitudinale BB. Scala 1:300 BB longitudinal section. Scale 1:300 Sezione trasversale CC. Scala 1:300 AIACE srl = 1,1 W/m2K); coperture metalliche sollevate dalla scatola iperisolata del corpo dell’edificio, al fine di intercettare efficacemente le radiazioni solari estive, e inclinate verso l’interno, per semplificare la raccolta dell’acqua meteorica ai fini dell’irrigazione degli orti e del giardino; pannelli radianti a pavimento. La volontà di sperimentare nuovi pacchetti tecnologici ha anche suggerito di adottare diversi materiali nel rivestimento ventilato: fibrocemento con diverse colorazioni, cotto in lastre e intonaco prefabbricato. Infine la venustas – determinazione eminentemente sfuggente, sempre confutabile e sempre di parte – che, secondo una media statistica di valutazioni di gente della strada e gente del mestiere, risulta soddisfacente, per la sua novità in rapporto ai nuovi paradigmi dell’architettura sostenibile, in rapporto alla sua carica CC cross section. Scale 1:300 morfologica intrinseca, che lo rende una presenza vivacemente stridente, ma non provocatoria rispetto al suo modesto contesto, e in rapporto alla felice evidenziazione formale delle diverse componenti funzionali dell’edificio. L’obiettivo del risparmio energetico e del benessere ambientale è certamente quello che è stato perseguito più tenacemente, attraverso l’organizzazione del contributo di diverse specializzazioni ingegneristiche, con il supporto scientifico del Dipartimento BEST del Politecnico di Milano e anche con il significativo contributo dei produttori che hanno realizzato le forniture. Si tratta, infatti, di un’operazione di carattere fortemente sperimentale che ha coinvolto diversi produttori interessati sia a contribuire a un programma interessante, sia a sperimentare l’applicazione delle loro soluzioni più innovative. [Edifici ed energia] 24/08 73 Sistema a secco integrato La progettazione è stata incentrata su contenuti eminentemente sperimentali, ma facendo ricorso a tecnologie costruttive stratificate a secco (sistema S/R, struttura e rivestimento): per la realizzazione degli elementi tecnici si è fatto ricorso alla composizione di materiali leggeri e funzionalmente specializzati, assemblati con procedimenti reversibili. Simili processi consentono la riduzione dell’energia impegnata per la costruzione dell’edificio, la rapidità di messa in opera, l’ottimizzazione dei materiali, la facilità di eseguire manutenzioni e aggiornamenti tecnologici, nonché la possibilità di smontare selettivamente l’edificio e di riciclarne i componenti. L’elemento generativo del sistema è la struttura: per il centro di incontro è stato sperimentato un procedimento costruttivo basato su unioni imbullonate di profili pressopiegati a freddo, connessi fra loro a formare una serie di telai contigui di piccola luce (struttura diffusa), che sostituisce la tradizionale struttura puntiforme. Il sistema è concepito per garantire un’efficace gestione della fase costruttiva, grazie alla leggerezza dei componenti, alla semplicità delle connessioni e alla possibilità di lavorazione anche a piè d’opera per operazioni di taglio o adattamento; il montaggio della struttura del centro d’incontro è stato eseguito in soli 7 giorni. Per il resto del complesso, si è utilizzata una struttura mista con pilastri di acciaio e travi di legno lamellare con un sistema innovativo di realizzazione dei giunti che consente l’irrigidimento dei telai senza il ricorso ai tradizionali controventi. Sezione verticale della sala conferenze. Scala 1:20 Stefano Ravasio Vertical section of the conference hall. Scale 1:20 74 24/08 [Edifici ed energia] 40 kg/m3 -doppia lastra di gesso rivestito, sp. 12,5 mm, con interposta “barriera al vapore” di lamina di alluminio 3. stratificazione solaio terrazza: -quadrotti di pietra naturale posati su piedini a disco di plastica, 40x40 mm, sp. 25 mm -manto impermeabile sintetico flessibile, sp. 1,5 mm -strato di separazione di tessuto non tessuto -pannello isolante di poliuretano estruso espanso autoestinguente, sp. 120 mm -soletta di calcestruzzo armato su struttura portante verticale di pilastri di acciaio HEB 200, sp. 180 mm -controsoffitto di lastre di gesso rivestito su orditura metallica doppia, sp. 12,5 mm 4. parapetto di acciaio zincato: -profili verticali piatti fissati a piastre di ancoraggio con bulloni -elementi orizzontali in griglie metalliche, maglia 30x60 mm 5. stratificazione chiusura verticale: - intonaco traspirante, sp. 7 mm -strato isolante di pannelli di polistirene espanso, sp. 80 mm, densità 20 kg/m3 -lastra di inerti e cemento armata con rete di fibra di vetro, sp. 12,5 mm -barriera di tenuta aria/acqua di fibre di polietilene -triplo pannello di lana di roccia su orditura metallica, sp. 40 mm, densità 40 kg/m3 -doppia lastra di gesso rivestito con interposta “barriera al vapore” di lamina di alluminio, sp. 12,5 mm 1. roof layers: -12/10 mm aluminium undulated sheet cladding - 120 mm self-extinguishing extruded and expanded polyurethane insulating panel -secondary structure: 30x100x50x100x30 mm Ω-shaped galvanised steel symmetrical profiles with 3 mm thickness -main structure: 25x52x198x52x25 mm C-shaped steel profiles cold pressed and bent, and 45x150x80x150x45 mm Ω-shaped, symmetrical profiles -40 mm rock wool panel with 40 kg/m3 density -drywall suspended ceiling with 8/12/50 alternated perforation and supported by 12,5 mm double metal frame 2.vertical enclosure’s layers on the balcony: -9 mm ecological fibre-cement panels fixed to the structure via Ω-shaped clips and metal screws -120 mm self-extinguishing extruded expanded polyurethane insulating panel - TNT separation layer -1,5 mm flexible synthetic waterproofing layer -12,5 mm panel composed of inert materials and cement and reinforced with glass fibre mesh -air/water proof barrier made of polyethylene fibres -40 mm triple rock wool panel with 40 kg/m3 density -12,5 mm double clad drywall panel with an inserted vapour barrier composed of aluminium foil 3.balcony’s floor layers: -40x40x25 mm natural stone pavement slabs posed on rounded plastic discs -1,5 mm flexible synthetic waterproofing layer -TNT separation layer -120 mm self-extinguishing extruded expanded polyurethane insulating panel -180 mm reinforced concrete slab on vertical supporting structure composed of HEB 200 steel columns -drywall suspended ceiling supported by 12,5 mm double metal frame 4. galvanised steel parapet: -flat vertical profiles bolted onto anchor plates -horizontal elements in 30x60 mm metal grilles 5. vertical enclosure layers: - 7 mm perspiring plaster -80 mm expanded polyurethane insulating panels with 20 kg/m3 density -12,5 mm panel composed of inert materials and cement and reinforced with glass fibre mesh -air/water proof barrier made of polyethylene fibres -40 mm triple rock wool panel on metal frame with 40 kg/m3 density -12,5 mm double clad drywall panel with an inserted vapour barrier composed of aluminium foil AIACE srl Francesco Iorio 1. stratificazione copertura: -rivestimento di lamiera grecata di alluminio, sp. 12/10 mm -pannello isolante di poliuretano estruso espanso autoestinguente, sp. 120 mm -orditura secondaria: profili a Ω simmetrici di acciaio zincato, 30x100x50x100x30 mm, sp. 3 mm -struttura portante: profili a C acciaio pressopiegato a freddo, 25x52x198x52x25 mm, e profili a Ω simmetrici, 45x150x80x150x45 mm -pannello di lana di roccia, sp. 40 mm, densità 40 kg/m3 -controsoffitto di lastre di gesso rivestito con foratura alternata 8/12/50 su orditura metallica doppia, sp. 12,5 mm 2. stratificazione chiusura verticale su terrazza: -lastra di fibrocemento ecologico fissata alla sottostruttura con clip a Ω e viti metalliche, sp. 9 mm -pannello isolante di poliuretano estruso espanso autoestinguente, sp. 120 mm -manto impermeabile sintetico flessibile, sp. 1,5 mm - separazione di tessuto non tessuto -lastra di inerti e cemento armata con rete di fibra di vetro, sp. 12,5 mm -barriera di tenuta aria/acqua di fibre di polietilene -triplo pannello di lana di roccia su orditura metallica, sp. 40 mm, densità Schema assonometrico del telaio strutturale formato da profili pressopiegati a freddo Diagramma degli sforzi e delle deformazioni della struttura Diagram of the stresses and deformations of the structure Duccio Malagamba Marco Introini Axonometric scheme of the structural frame made of cold pressed and bent profiles Le ali di copertura proteggono la casa dalla radiazione solare e dalla pioggia The wings of the roof protect the house from solar radiation and from the rain [Edifici ed energia] 24/08 75 Controllo degli apporti solari Vari sono i sistemi che governano gli apporti solari riducendo i consumi dell’edificio durante i periodi estivi e invernali. Le coperture inclinate (ali) aggettanti fino a 2,20 m e le facciate (lo sbalzo totale è di circa 3,50 m) garantiscono un ombreggiamento durante le ore estive più calde, quando si ha il massimo irraggiamento, e consentono lo sfruttamento dei guadagni solari gratuiti durante i mesi invernali. La sperimentazione di pacchetti tecnologici di facciata ha portato alla progettazione di un nuovo sistema di schermatura per la protezione delle chiusure trasparenti verticali: una “persiana tecnologica”, che verrà installata prossimamente, in grado di aumentare i livelli di isolamento termico, quando chiusa, e di controllare la radiazione luminosa entrante (flusso luminoso e radiazione termica). II sistema è composto da un telaio di alluminio e da lamelle orientabili composte da un sandwich di fibrocemento (che riprende il rivestimento di facciata) e polistirene. La funzione è duplice: schermare la radiazione solare nelle sue due componenti, verticale grazie all’orientamento delle lamelle, e orizzontale per mezzo di sistemi di bloccaggio che permettono alla persiana di aprirsi verso l’esterno. Il lucernario, posto al centro della copertura del soggiorno a doppia altezza, garantisce, durante tutto l’arco della giornata, un buon comfort luminoso (500 lux), riducendo così i consumi dovuti all’impianto di illuminazione artificiale. Per ovviare al surriscaldamento e all’effetto serra, sono state installate tende esterne avvolgibili gestite con sensori che controllano il fabbisogno luminoso e la radiazione incidente. Le prestazioni del tessuto rendono superfluo un sistema attivo di raffrescamento. 1. composizione parete solare: -pannelli ciechi di lamiera di acciaio pressopiegata e sagomata, preverniciata grigio alluminio, sp. 10/10 mm -pannelli fotovoltaici con celle solari di silicio monocristallino collegate in serie, 1622x814x40 mm 2. stratificazione copertura: -orditura secondaria: tavolato inferiore di legno lamellare, sp. 50 mm, polistirene, sp. 150 mm, caldana di calcestruzzo, sp. 50 mm -orditura principale: travi di abete lamellare di sezioni variabili, 200x320 mm, 200x360 mm, 200x440 mm 3. serramenti di alluminio verniciato con vetro termico basso emissivo e falso -manto impermeabile sintetico flessibile, sp. 1,5 mm -strato di separazione di tessuto non tessuto -pannello isolante di poliuretano estruso espanso autoestinguente, sp. 120 mm -massetto per formazione di pendenze di calcestruzzo armato con rete elettrosaldata telaio di lamiera zincata, 4+12+4 mm; tenda a rullo avvolgibile elettrica 4. chiusura verticale 5. stratificazione solaio interno: - pavimentazione di gomma, sp. 2 mm -massetto protettivo di calcestruzzo additivato, sp. 40 mm - pavimento radiante, sp. 68 mm -massetto impiantistico di calcestruzzo alleggerito, sp. 120 mm -orditura secondaria di predalles di legno, sp. 250 mm - orditura principale di legno di abete 6. serramento a libro a 6 ante con apertura centrale e sopraluce a wasistas, infisso di alluminio verniciato con vetro termico doppio antisfondamento basso emissivo e falso telaio di lamiera zincata, sp. (3+3)+12+(3+3) mm Marco Introini 1. solar wall layers: La parete inclinata con i pannelli fotovoltaici integrati Details of the inclined wall with integrated photovoltaic panels 76 24/08 [Edifici ed energia] -10/10 mm blind panels made of prepainted grey pressed, bent and shaped aluminium sheet -1622x814x40 mm photovoltaic panels with solar cells linked in series and composed of monocrystal silicon 2. roof layers: -1,5 mm flexible synthetic waterproofing layer -TNT separation layer -120 mm self-extinguishing extruded expanded polyurethane insulating panel -sloping reinforced concrete screed with arc welded steel mesh -secondary structure : 50 mm lower lamellar wooden boards, , 150 mm polystyrene, 50 mm concrete screed -main structure: 200x320 mm, 200x360 mm, 200x440 mm lamellar pine wood beams with variable sections 3. 4+12+4 mm painted aluminium window with low emission glass and false frame made of galvanised sheet; electrical roller shutter 4. vertical enclosure 5. internal floor layers: -2 mm rubber floor -40 mm concrete screed mixed with additive -120 mm light concrete service screed - 250 mm wooden secondary frame - pine wood main frame 6. (3+3)+12+(3+3) mm foldable window with 6 shutters and top pane with wasistas opening, the frame is made of painted aluminium with double thermal low-emission safety glass and false frame made of galvanised sheet Sezione verticale parete solare. Scala 1:20 [Edifici ed energia] 24/08 Duccio Malagamba Stefano Ravasio Vertical section of the solar wall. Scale 1:20 77 Stefano Ravasio 78 24/08 [Edifici ed energia] -lastre di fibrocemento ecologico, sp. 9 mm 1. skylight with electrical opening: - painted aluminium window -(3+3)+12+(3+3) mm double thermal low-emission safety glass - false frame in galvanised sheet - electrical roller shutter 2. roof layers: -45x150x80x150x45 mm self supporting sandwich panels with 3 mm thickness: two metal layers and insulation made of polyurethane foam - secondary frame composed of galvanised steel Ω-shaped symmetrical profiles main frame: 200x100x50 mm coupled Cshaped steel profiles with 4 mm thickness 3.window: -4+12+4 mm wooden window frame with low emission thermal glass with shutters and with wasistas opening -isolated shutter: fibre cement and polystyrene sandwich panels, aluminium structure and adjustable blades 4. vertical enclosure layers: - 9 mm ecological fibre-cement panels - 120 mm self-extinguishing extruded expanded polyurethane insulating panel -27+120+27 mm pine wood sandwich panel and polystyrene 5. external slab’s layers: - 2 mm glued rubber floor -80 mm concrete screed mixed with additive - 140 mm light concrete service screed - 250 mm secondary wooden frame -main structure composed of HEB 200 steel profiles - 120 mm self-extinguishing extruded expanded polyurethane insulating panel - 9 mm ecological fibre cement panel Sezione verticale corpo centrale. Scala 1:20 Vertical section of the central body. Scale 1:20 Duccio Malagamba 1. lucernario apribile elettricamente: - infisso di alluminio verniciato -vetro termico doppio antisfondamento basso emissivo, sp. (3+3)+12+(3+3) mm - falso telaio di lamiera zincata - tenda a rullo avvolgibile elettrica 2. stratificazione ali copertura: -pannelli sandwich autoportanti: due strati metallici e strato isolante di schiuma poliuretanica - orditura secondaria: profili a Ω simmetrici di acciaio zincato, 45x150x80x150x45 mm, sp. 3 mm -orditura primaria: profili di acciaio a C accoppiati, 200x100x50 mm, sp. 4 mm 3. serramento: -infissi di legno con vetro termico basso emissivo, apribile ad anta e wasistas, 4+12+4 mm -persiana isolata: sandwich di fibrocemento e polistirene, struttura di alluminio e lamelle orientabili 4. stratificazione chiusura verticale: -lastre di fibrocemento ecologico, sp. 9 mm -pannello isolante di poliuretano estruso espanso autoestinguente, sp. 120 mm -pannello sandwich di legno di abete e polistirene, sp. 27+120+27 mm 5. stratificazione solaio esterno: -pavimentazione di gomma incollata, sp. 2 mm -massetto protettivo di calcestruzzo additivato, sp. 80 mm -massetto impiantistico di calcestruzzo alleggerito, sp. 140 mm -orditura secondaria di predalles di legno, sp. 250 mm -struttura portante di profili di acciaio HEB 200 -pannello isolante di poliuretano estruso espanso autoestinguente, sp. 120 mm Prestazioni energetiche Superficie utile 723,45 m2 Superficie disperdente (S) 1887 m2 Volume lordo riscaldato (V) 3101 m³ Rapporto S/V 0,609 1/m Fabbisogno di energia primaria per la climatizzazione invernale 19272,4 kWh/anno Fabbisogno di combustibile 1684 m³/anno Fabbisogno di energia elettrica da rete 285 kWh Consumo di energia primaria per la climatizzazione invernale 26,65 kWh/m2 Trasmittanza degli elementi costruttivi (U) Chiusure verticali 0,11÷0,18 W/m2K Copertura 0,13÷0,18 W/m2K Solaio controterra 0,38 W/m2K Infissi 1÷1,7 W/m2K Impianto fotovoltaico Potenza nominale impianto 1,60 kWp Inclinazione del piano fotovoltaico 60° Azimuth del piano fotovoltaico 0° (-est, +ovest) Superficie fotovoltaica 12,58 m2 Produzione energetica annua stimata 1630 kWh/anno Impianto a pannelli radianti Superficie radiante attiva 365 m2 Temperatura alimentazione 16/38 °C Impianto di recupero acqua piovana Superficie captante 350 m2 Volume cisterna 3 m3 Superficie verde a orti 100 m2 Copertura prevista del servizio irriguo 100% [Edifici ed energia] 24/08 79 english way Casa per Minori Don Leandro Rossi Italy - AIACE SRL - www.aiace-srl.eu Text by Francesco Frontini - Photo by Marco Introini memory of the renowned lecture by R. Banham) for the display of those architectural organisms that follow the new necessary energy-ecology paradigm and in particular those in which the integration between the building and the services has now a strong and innovative engineering drive. This interest should not retreat in front of the fact Marco Introini The architects who are the most committed on the consideration of the factors and of the morphological characteristics of a sustainable architecture have soon become promoters of the beginning of new architectural poetics. This can be the deterministic result (from the architectural language view point) of the assembly of specific devices for the energy and ecological management of buildings or it can derive from a conscious expressive straining aimed at putting into practice a demonstrative architectural manifesto or the proposed innovation. Since it is not possible within architectural design to completely avoid the form, or even considering it only in a limited way, the second previous option has to be opted for: this involves the construction of a new architecture starting from new morphological and architectural “ingredients”. This observation should correspond to an increasing theorical interest (also in L’interno di una dalle camere Inside of the rooms Integrated drywall system The design has focussed on eminently experimental elements but using building technologies based on stratified drywall systems (which couple structure and finishes): compositions of light and functionally bespoke materials have been used to build the technical elements and these have been assembled with reversible techniques. Similar processes allow for the reduction of the energy used for the construction of the building as well as enabling a quick set up on site, materials optimisation, easiness in carrying out maintenance activities and technological updates. In addition to this it is possible to remove components from the building in a selective way and to recycle them. The structure is the generative element of this system: it involves a construction process that has been tested and it is based on Control of solar gains There are various systems that regulate the solar contribution whilst reducing the energy consumption of the building during the summer and winter periods. The inclined roofs (wings) that project up to 2.20 m and the facades (the overall cantilever is of about 3.50 m) enable a natural shading during the summer hottest hours when the solar irradiation is at its peak and allow the use of the free solar gains during the winter months. The testing of technological facades solutions had lead to the design of a new shielding system to protect the transparent vertical enclosures: a “technological shutter” that will be soon installed allowing to increase, when shut, thermal insulation and to control sun light radiation (light flow and thermal radiation). The system is composed of an aluminium frame and thin adjusta80 23/08 24/08 [Edifici ed energia] that inevitably some stylistic features that are present in the current architectural debate will become dated. A significant example of this phenomenon is provided by the Foundation Don Leonardo Rossi’s Casa per Minori in Lodi aimed at welcoming ten minors with family problems. This small but singular building seems to have the willing to strongly express the result of the fusion of three design guidelines: functional and spatial suitability in relation with the particular category of users, energy savings and experimental technological innovation, search for a subsequent original architectural characterisation. These definitions can be easily read in this architectural organism that is blatantly didactic and they have been resolved in a synthesis that can be identified as “vitruvian” (from the Latin poet Vitruvio). The functional and spatial appropriateness (utilitas) can be found in the lay out of the spaces that all gravitate around the double-height living room which is the real focus of the collective life to be spent in the centre: a large kitchen, the dining room that has been conceived as an extension of the living room and acts as a filter toward the covered outside space where in the summer it is possible to put the dining table: the bedroom for the children and for the teachers; the balcony on the first floor overlooking the living room; the toilet areas. In this building there are no living spaces that cannot be easily and continuously monitored by the teachers. The group of the public spaces (conference hall, the library and the offices) is segregated and separated not only by the architectural form and by the colours but also by the entrance since a independent flow of external and internal users has been devised both towards the office and towards the conference hall. The energy savings and the technolo- bolted couplings of profiles that have been cold pressed and bent and that have been connected in order to form a series of contiguous frames with small spans (this is called diffused structure) to substitute the traditional “dot-like” structure. The system has been developed to enable an efficient management of the construction phase thanks to the light components, the simple connections and the possibility of cutting and adapting the profiles on site; the erection of the structure of this project has been completed in only 7 days. A mixed structure composed of steel columns and lamellar wooden beams has been used for the rest of the complex together with an innovative system for the structural joints that allow to stiffen the frames without resorting to the traditional braces. ble blades made of a fibre cement panel (that reminds of the façade cladding) and polystyrene. This has a double function: to shield the solar radiation in its two vertical and horizontal components. The vertical radiation is shielded thanks to the orientation of the blades whilst the horizontal is reduced by blocking systems that allows the shutter to open towards the outside. The skylight at the centre of the roof of the double-height living room allows during the course of the day a good luminous comfort (500 lux) thus reducing the energy consumption as a result of the artificial lighting. To avoid overheating and any greenhouse effect external roller shutters have been installed with sensors that control the light requirements and the incident radiation. Any active cooling system is made unnecessary because of performances of fabric. gical innovation (that can be considered as a firmitas extended to the overall requirements of the current performance of the building) are already evident in the lay out and morphology of the building. This faces south with a solar wall equipped with photovoltaic panels and ready to have thermal solar panels installed; it also allows for natural ventilation through a skylight and thanks to the double height living room; this firmitas is also showed by the chosen design solutions (some of which are bespoken) for the different parts of the envelope. Different technological innovations have been used in the design for this centre: composite structure of steel and lamellar wood; vertical enclosures composed of sandwich panels of wooden sheet with inserted polystyrene and finished by various typologies of ventilated walls that are hanging from horizontal panels (these panels are composed of 12 cm polyurethane with ventilating supporting runners that remove the cold bridges); windows with high insulation (U = 1.1 W/m2 K); metal roofing lifted by iper-insulated “box” of the body of the building in order to efficiently intercept the summer solar radiation and inclined towards the inside to facilitate the collection of the rainwater to irrigate the allotments and the gardens; underfloor heating. The willing to experiment new techno- logies has also suggested the adoption of different materials for the ventilated envelope: fibre cement with different colours, terracotta tiles and prefabricated plaster. At last the vitruvian concept of venustas – whose meaning is always very loose, always under discussion and biased – that following a survey from members of the public and experts in the field results satisfactory. This is because of the project’s provided novelty in relation to the new paradigms of sustainable architecture and in relation to its inner morphological value that makes it positively incompatible but not in a contradictory way with regards to its modest context and in relation to its successful formal evidence of the different functional components of the building. The objective of energy saving and environmental comfort is the one who has been most actively sought after also through the contribution of various engineering work streams and with the scientific support of BEST Department of the Polytechnic of Milan as well as the significant assistance of the manufactures that provided the supplies for the project. This project consisted in a strongly experimental process that has involved different manufacturers and suppliers interested in contributing to a very interesting programme as well as testing the application of their most innovative solutions. Energy performances heated gross volume (V) 3101m³ dispersant area (S) 1887 m2 ratio S/V 0,609 1/m net area 723,45 m2 primary energy requirements for winter heating 19272,4 kWh/year fuel requirements 1684 m³/year energy from electrical network requirements 285 kWh primary energy consumption for winter heating 26,65 kWh/m2 Thermal conductivity (U) vertical enclosures 0,11÷0,18 W/m2K roof 0,13÷0,18 W/m2K basement slab 0,38 W/m2K windows 1,1÷1,7 W/m2K Photovoltaic system nominal power of the system 1,60 kWp inclination of the photovoltaic plane 60° azimuth of the photovoltaic plane 0° (-east, +west) photovoltaic surface 12,58 m2 estimated energy production 1630 kWh/year Underfloor heating heated surface 365 m2 temperature range 16/38 °C Rain water collecting system collecting surface 350 m2 tank volume 3 m3 allotments area 100 m2 coverage of the irrigation system 100% Project, contractors and suppliers Main contractor: Lodi Costruzioni, Cornegliano Laudense (Lo); Construction and project managers: Matteo Ruta, Matteo Brasca; Team: Gabriele Masera, Marco Bonomi, Davide Dell’Oro, Andrea Vanossi; Consultants: Giuseppe Turchini, Sergio Croce, Niccolò Aste, Lavinia Tagliabue; Wooden structure design: Woodengineering Gruppo Nulli - Giovanni Spatti; Steel and reinforced concrete structural design: Francesco Iorio; Massimo Pradelli; Aiace Srl - Oscar Pagani; Mechanical and public health services design: Digierre3 - Ferruccio Galmozzi; Electrical services design: Massimo Forlani Envelope’s insulation: Brianza Plastica - www.brianzaplastica.it; Enclosures and partitions: Vanoncini spa - www.vanoncini.it; Fibrecement cladding: Edilit spa - www.edilit.com; Waterproofing: Sika-Sarnafil - www.sika.it/roofing; Electrical systems: Forlani impianti - www.forlani.it; Wooden windows: Faliselli - www.faliselli.it; Aluminium windows: Chiari Bruno - www.chiaribruno.it; Installation mechanical services: Termoidraulica; Mixed wood-steel structures and partitions: Woodbeton - www.woodbeton.it; Sanitary ware and finishes: Ideal Standard - www.idealstandard.it; Wood and rubber flooring: Mondo www.mandoworldwide.com; Curtains: Resstende - www.resstende.com; Solar wall: Seccosistemi - www. seccosistemi.it [Edifici ed energia] 24/08 23/08 81