Post on 02-May-2015
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_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 continentale, è
influenzato dai venti umidi portati dal ciclone atlantico e
dai venti freddi dell'anticiclone siberiano. In questa
regione montuosa si ha un clima alpino, la media delle
temperature è piuttosto bassa (5°C) e le
precipitazioni sono più frequenti rispetto alle regioni
orientali (circa 1000 mm annui). La primavera e
l’autunno sono generalmente miti in tutto il paese,
mentre le estati sono brevi con temperature moderate.
Nelle regioni montuose alla fine dell'inverno soffia
spesso il föhn, un vento tiepido e secco proveniente da
sud che, generando foschie e improvvisi disgeli, è spesso causa di pericolose valanghe.
CATENE MONTUOSE LOCALI
DIAGRAMMA CLIMATICO
LAGO DI COSTANZA
_progettista_Peter Zumthor1943: nato a Basilea1968: laurea in architettura 1979: apertura di uno studio personale a Haldenstein
professore in varie università all’estero
_progetti1996: terme di Vals, Graubuenden, Svizzera
1997: Galleria d’arte, Bregenz, Austria
topography of terror, Berlino
2000: padiglione Svizzero, Expo 2000, Hannover
_collaboratori: Daniel Bosshard, Jürg Bumann, Rowitha Büsser, Katja Dambacher, Thomas Durisch, Marlene Gujan, Thomas Kämpfer
ARCH. PETER ZUMTHOR
committenza_Land Vorarlberg (amministrazione di Bregenz)
obiettivi_offrire uno spazio espositivo alla
cittadinanza ed incentivare lo sviluppo dell’arte
contemporaneacosto_ca. 37.000.000 € (museo + edificio di servizio)
consumo energetico_30 kWh/m²
ALLESTIMENTO NELLA GALLERIA D’ARTE
VISTA DAL LAGO
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 elettrici_Gmeiner/Bell
fisica tecnica_F. Stadlin
Direzione lavori_ ufficio tecnico Feldkirch, Martin Zerlaut
supervisore in loco: Siegfried Wäger, Feldkirch
1989_iniziano le negoziazioni e la presentazione per i
progetti preliminari1993_l’ufficio di amministrazione di Bregenz dà il
permesso di costruire l’edificio
istituzione di un concorso d’idee, vinto da Zumthor1994_inizio dei lavori1996_celebrazione del montaggio del tetto1997_il 25 luglio l’edificio era concluso
mostra di inaugurazione
manutenzione_attualmente curata da Markus Unterkirchner, Markus Tembl e Stefan Voner
gestione_Karl Tizian
direttore del museo_Eckhard Schneider
curatore_dott Rudolf Sagmeister
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.
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.
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.
SEZIONE LONGITUDINALE_FUNZIONI
SPAZIO ESPOSITIVO
FOYER GUARDAROBA BIGLIETTERIA
SALA LETTURA SERVIZI
PRIVATO
SPAZIO ESPOSITIVO
SPAZIO ESPOSITIVO
2
3
1
0
- 1
- 2
3210- 1
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, privato, ci sono gli
archivi, zone workshop, ripostigli, e locali tecnici
PIANTA PIANO INTERRATO
SERVIZI PRIVATI
SALA LETTURA
SERVIZI CENTRO EDUCATIVO
MONTACARICHI
SCALE PRINCIPALI
ASCENSORE E SCALE DI EMERGENZA
SEZIONE VERTICALE
funzioni_al piano terra si trova il foyer, il guardaroba e le biglietteria.
ingresso_l’accesso avviene dalla piazza antistante ed è fuori asse.
biglietteria_la biglietteria è localizzata proprio di fronte all’ingresso.
percorso verso l’esposizione_per raggiungere il piano superiore, il visitatore può scegliere tra l’ascensore e le scale.
INGRESSO
BIGLIETTERIA
MONTACARICHI
SCALE PRINCIPALI
ASCENSORE E SCALE DI EMERGENZA
PIANTA PIANO TERRA
SEZIONE LONGITUDINALE
funzioni_ai piani superiori si trovano gli spazi espositivi.
creazione dello spazio_le pareti portanti delimitano 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 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
PIANTA PIANO PRIMO, SECONDO E TERZO
SEZIONE LONGITUDINALE
QUADRATO CENTRALE
MONTACARICHI
SCALE PRINCIPALI
ASCENSORE E SCALE DI EMERGENZA
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
successivamente perforazioni (2) profonde 25 m. Alla
cassaforma sono stati legati 24.000 m lineari di
tubazioni 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.
(1) SCAVO DI FONDAZIONE
(2) PERFORAZIONI
- 11 M
- 25 M
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).
VANO SCALA PIANO TERRA SPAZIO ESPOSITIVO
PIANTA PIANI SUPERIORI
_I solai poggiano sui setti e sono anch’essi in
calcestruzzo, il loro profilo è a sbalzo. Tutti i piani superiori sono concepiti come contenitori aperti e lo si vede dalle sezione.
_Per caratterizzare i singoli ambienti: le
pavimentazioni in graniglia di cemento prive di giunti hanno diverse colorazioni.
Il soffitto del piano terra, senza rivestimenti, rimane
in cemento a vista, con lampade semisferiche.
Il soffitto dei piani successivi è rivestito in
vetrocamera satinato sulla parte interna (due lastre 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
SEZIONE VERTICALE
(5)_VETROCAMERA
(3)_LANA DI ROCCIA
(2)_TELAIO IN ACCIAIO
(4)_PROTEZIONE SOLARE MOBILE
(1)_SCANDOLE DI VETRO OPACO
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.
La sua struttura composta da un telaio in elementi
prefabbricati in acciaio di 27 m di lunghezza, 4,5 m di
altezza e 0,9 m di profondità. Questi sorreggono i due
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 Wm²/K
_protezioni solari mobili.SEZIONE VERTICALE
SEZIONE ORIZZONTALE
(1) (2) (3)
(6)_PANNELLO IN CALCESTRUZZO
(4) (6)(5)
TELAIO IN ACCIAIO VETROCAMERA_PRIMO PIANO
Il rivestimento esterno è formato da:
_712 scandole di vetro satinato (1,72 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 integrati le
zone di servizio tecnico e gli impianti per la pulizia
(ascensori e passerelle).
PARTICOLARE ATTACCO SCANDOLE
PROSPETTIVA FACCIATA
SEZIONE ORIZZONTALE ATTACCO SCANDOLE SEZIONE VETRICALE ATTACCO SCANDOLE
PROSPETTO
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.
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.
FOSSO DI LUCE
CONVOGLIAMENTO
ANIMA LUMINOSA
LUCE ZENITALE
ILUMINAZIONE PIANO TERRA
ILUMINAZIONE PIANO INTERRATO
DISPOSIZIONE LUCI PUNTUALI PIANO TERRA ILUMINAZIONE SPAZI ESPOSITIVIDISPOSIZIONE LUCI DIFFUSE PIANI SUPERIORI
Il tipo di luce varia a seconda delle funzioni di ogni piano.
Al piano terra e ai piani interrati, la luce è puntuale,
mentre ai piani superiori la luce è diffusa.
Questa diversità si riflette nel tipo di lampade utilizzate e
nella loro disposizione.
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.
luce costante_durante tutto l’arco della giornata, negli spazi espositivi, rimane la stessa intensità di luce diffusa.
ZONE DI LUCE DELL’ALTEZZA DI 2 M
TUBI FLUORESCENTI
LUCE ZENITALE
SOFFITTO DI VETRO
SEZIONE VETRICALE
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
DETTAGLIO ILLUMINAZIONE
AMBIENTI CON LUCE DIFFUSA
TUBI FLUORESCENTI CON RIFLETTORI PRISMATICI
APPOGGI PUNTUALI DEL SOFFITTO DI VETRO LUCE DIFFUSA NEGLI AMBIENTI ESPOSITIVI
SOFFITTO VANO SCALASEZIONE VETRICALE
impianto climatico_due sono stati i punti di partenza determinanti per la scelta dell’impianto climatico:
_definizione delle due variabili fondamentali per gli spazi
espositivi: temperatura dell’aria e umidità relativa.
_studio degli sbalzi massimi consentiti dalle opere d’arte:
4°C e 6% di umidità relativa.
_ne risulta la determinazione delle temperature minime invernali_18°C e delle temperature massime estive_ 28°C.
Il tipo di impianto che è stato scelto ha una capacità di
raffrescamento di 120 kWh/m² il suo costo è stato di 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.
ESTATE INVERNO
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
52
56
60
64
68
72
temperatura umidità rel
°C %
GRAFICO DEGLI SBALZI MASSIMI DI UMIDITA’ E TEMPERATURA, CONSENTITI DURANTE L’ESTATE E L’INVERNO
ACCUMULO
FONDAMENTA GEOTERMICHE
CALDAIA A GAS
TUBAZIONI INGLOBATE NEL CALCESTRUZZO
ISOLAMENTO TERMICO
AFFLUSSO D’ARIA
_Struttura geotermicale 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 estateattraverso i tubi scorre l’acqua raffrescata dalle fondazioni geotermiche (15°C) e messa in circolo da una pompa.
in invernoattraverso le tubazioni scorre acqua riscaldata da un impianto a gasolio che a sua volta utilizza l’acqua preriscaldata dalle fondazioni geotermiche. REGIME INVERNALE
REGIME ESTIVO
ACCUMULO
FONDAMENTA GEOTERMICHE
_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 estatela 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.
REGIME INVERNALE REGIME ESTIVO
_la 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.
MATERIALE
CONSUMO DI
ENERGIAKWh/Kg
polistirene 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 0.1
inerti 0.03
FONTE_UNIVERSITA’ DI ARCHITETTURA DI VALENCIA
FONTE_WORKING PAPERS IN BUIDING BIOLOGY_CAP.8,PARTE II
MATERIALI naturalità curabilità compatibilità
ecologica
consumo
energiaradioattivit
àproprietà
elettriche
proprietà
termicheodore
resistenza
superficiale
FIBRE DI
VETROcattivo cattivo cattivo cattivo ottimo medio ottimo cattivo cattivo
POLISTIRENE
cattivocattivo cattivo cattivo
ottimo cattivo medio cattivo ottimo
CEMENTO cattivo cattivo cattivo cattivo medio medio cattivo cattivo cattivo
MALTA DI
CEMENTObuono buono ottimo buono ottimo ottimo medio buono
VETRO cattivo medio medio cattivo ottimo cattivo cattivo ottimo ottimo
MATERIALIproprietà
acustiche
resistenza
microonde
proprietà
traspirazione
igroscopicità
contenuto
vaporeassorbiment
ovapori
tossiciECOLOGICITA’
FIBRE DI
VETROottimo cattivo cattivo ottimo cattivo 0.9
POLISTIRENE
cattivo cattivo medio cattivo ottimo cattivo cattivo 0.9
CEMENTO medio cattivo cattivo cattivo cattivo cattivo ottimo 1.1
MALTA DI
CEMENTOottimo buono buono ottimo buono ottimo 2.3
VETRO cattivo cattivo ottimo cattivo ottimo 1.0
leeds green building rating_il programma valuta l’ edificio secondo cinque categorie ambientali:
_sostenibilità del sito
_efficienza dell’uso dell’acqua
_energia e atmosfera
_materiali e risorse
_qualità dell’aria interna
REQUISITI PUNTI
1. SOSTENIBILITA’ DEL SITO (da 1 a 14)
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.
6
2. EFFICIENZA DELL’USO DELL’ACQUA (da 1 a 5)
riduzione uso acqua3
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
VOTAZIONE
sufficiente 26 - 32
mediocre 33 - 38
buono 39 - 51
eccellente 52
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
3
5. QUALITA’ DELL’ARIA INTERNA (da 1 a 15)
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
14
TOTALE 39
Peter Zumthor, “Three concepts”, Birkhäuser Verlag, 1997Peter Zumthor, “Works, buildings and projects, Peter Zumthor”, Lars Müller Publishers, 1998 Peter Zumthor, “Kunsthaus Bregenz”, Archiv Kunstarchitektur Werkdokumente, 1999Luca 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, 1387-1388F. Achleitner, “Museo d’Arte, Bregenz” in Domus, 798, 1997, pp.36-43W. Bachmann, “Kunsthaus Bregenz” in Baumeister, settembre 1997, pp. 50-57“Mystical presence” in The architectural review, 1210, 1997, pp.50-57R. Ingersoll, “Light Box” “Architecture”, ottobre 1997, pp. 90-101F. Dröge – M. Müller, “Museum als urbaner Raumknoten”, in “Werk, Bauen + Wohnen” dicembre 1997, pp. 6-22
Siti internet:www.kunsthaus-bregenz.atwww.nextroom.atwww.enercret.comwww.geothermie.dewww.leeds.org