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CASA R-128 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo W erner S obek.

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1 CASA R-128 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo W erner S obek

2 Indice tematico _ Biografia……………………………………………pg.3 _ Riferimenti………………………………………….pg.4 _ Dati Generali……………….pg.5 _ Contesto geografico………pg.7 _ Progetto…………………….pg.8 _ Chiusure verticali………….pg.25 _ Cantiere…………………….pg.17 _ Interni e Viste……………...pg.14 _ Attacco a terra……………..pg.24 _ Struttura…………………….pg.18 _ Dettagli costruttivi………....pg.23 _ Partizioni orizzontali………pg.27 _ Tetto………………………...pg.28 _ Domotica………...………....pg.29 _ Regolazione climatica….....pg.38 _ Schede riassuntive e conclusioni……………...pg.44 _ Bibliografia……………………………….…..…..pg.47 Cliccare sul capitolo interessato

3 _Werner Sobek _ Nato a Aalen (Germania) nel 1953, dal 1974 al 1980 studia Ingegneria civile e Architettura allUniveristà di Stoccarda presso la quale svolge attività di ricerca fino al Dopo lesperienza condotta come ingegnere dal 1987 al 1991 nello studio Schelaich, Bergermann & Partner di Stoccarda, nel 1992 apre il proprio studio professionale. A partire dal 1995 insegna alluniversità di Stoccarda succedendo a Frei Otto. Nellanno accademico è visiting professor alluniversità di Graz. Tra i numerosi premi e riconoscimenti ricevuti per la ricerca scientifico-tecnologica lHubert Rusch Award della German Concrete Association, il premio DuPont Benedictus, il Premio per il design dellindustria Fabrics Association International, I premi European Gluelam e Fritz Schumacher dellAlfred Topfer Foundation e, infine il premio per ledificio dellanno dellAssociation of Architects and Engineers di Amburgo. Tra i progetti elaborati da Werner Sobek in questi anni ricordiamo lEcole Nationale dArt Decoratif a Limoges (francia), interbank lima (perù), la copertura dello stadio Rothenbaum a Amburgo, laeroporto di Bangkok ed infine la casa di Romerstrasse. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Werner Sobek Werner sobek nella sua abitazione Biografia

4 _Tra le affermazioni fondamentali che hanno segnato i miei studi accademici, ricordo una frase pronunciata dal mio professore Frei Otto durante un discorso tenuto in occasione della celebrazione del centoventiduesimo anniversario dello schinkel svoltasi il 13 marzo1977 a Berlino: vi dispiacerebbe smettere di costruire come avete fatto finora?. Un edificio residenziale costruito oggi potrebbe, e dovrebbe, essere del tutto non inquinante e capace di funzionare esclusivamente ad energia eolica o solare. Una costruzione simile dovrebbe essere collocata in un ambiente naturale con interferenze minime. Ledificio deve essere interamente riciclabile, il che richiede un metodo. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo _ Otto Frei 2_Padiglione della Germania allExpo del 67 di Montreal realizzate da Otto Frei 3_ Neue Gallery diBerlino realizzata da Ludwig Mies Van Der Rohe 4_Neue Gallery diBerlino realizzata da Ludwig Mies Van Der Rohe 5_Neue Gallery diBerlino realizzata da Ludwig Mies Van Der Rohe Riferimenti 2

5 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo CASA SOBEK R-128 LOCALIZZAZIONE _Romerstrasse128.Stoccarda, Germania COMMITTENTI _ Ursula e Werner Sobek PROGETTISTA _ Werner Sobek CRONOLOGIA _ progetto _realizzazione / STRUTTURE _ Ingo Weiss engineering IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE _ Matthias Schuler.transsolar energietechnik GmbH IMPIANTO IDRAULICO _Frank Muller.buro f Muller IMPIANTO ELETTRICO _ Siegfried Baumgartner e Jochen IMPRESA COSTRUTTRICE _ stahltechnik.elektro tausk.pfutze sanitar/heizung Dati generali

6 DATI DIMENSIONALI _ superficie terreno 250 mq _ superficie costruita 80,75 mq _Volume tot. 920 mq PESO TOT. EDIFICIO _(escluse fondazioni ma incluse le facciate) kg ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo il vano scale Dati generali.2

7 _La casa di Romerstrasse è situata sul fianco di una collina che domina Stoccarda e offre una splendida vista sulla città. Considerate la posizione su un pendio scosceso, la strada di accesso stretta e irta e la notevole distanza della casa dalla strada, il lotto si presenta come una difficile area edificabile. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Vista aerea di StoccardaLa casa R128 Contesto geografico

8 _ledificio di quattro piani, costruito su un ripido appezzamento di terreno al limitare del bacino di Stoccarda, è stato progettato in modo tale che le parti che lo compongono possano essere riciclate; la costruzione non produce emissioni di alcun tipo ed è autosufficiente dal punto di vista dell aprovigionamento energetico. Le facciate completamente vetrate e la mancanza di pareti interne offrono una trasparenza quasi totale. La composizione è basata su una griglia modulare, ledificio, un preciso parallelepipedo, è stato costruito in breve tempo e altrettanto velocemente sarebbe possibile smontarne e riutilizzarne i componenti. E stata necessaria la demolizione di un edificio preesistente risalente al 1923, la cui struttura era diventata pericolosa a causa della cattiva qualità della costruzione e della scarsa manutenzione, ed è stata effettuata impiegando esclusivamente una attrezzatura leggera e manuale. Le fondamenta del nuovo edificio, che ha le stesse dimensioni del vecchio consistono in ununica fondazione continua di cemento armato. Si accede all abitazione attraverso un ponte che conduce direttamente al quarto piano, dove si trovano la cucina e la sala da pranzo. Il piano sottostante è occupato dal soggiorno e dalla camera da letto; al livello più basso si trovano la camera dei bambini e alcuni impianti tecnici. I quattro piani sono arredati con pochi mobili selezionati: il concetto di massima trasparenza trova quindi applicazione anche allinterno dell edificio. ( a destra il lotto su cui si posa ledificio) ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Progetto

9 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo 4. Quarto piano: è il piano di ingresso alla abitazione tramite la passerella. Presenti su questo piano cucina e sala da pranzo. Piante 3. terzo piano: presente su questo piano un servizio, la camera matrimoniale e un soggiorno in doppia altezza. 2. secondo piano: presente su questo piano la camera dei bambini e un secondo bagno. 1. primo piano: è il piano ove sono presenti tutti gli impianti della casa e un piccolo studiolo.

10 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Prospetto sud-ovestProspetto sud-est Prospetto nord-est Prospetto nord-ovest Prospetti

11 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Sezione longitudinale, facilmente riconoscibile il sistema di accesso tramite passerella e il sistema di scale presente allinterno dellabitazione. Sezione trasversale Sezioni

12 _Per costruire un edificio che non necessità di forniture energetiche esterne e non produce emissioni è stato necessario sviluppare un nuovo concetto di energia. Nella casa sono stati utilizzati tripli vetri, mentre le radiazioni solari che penetrano attraverso la facciata vengono assorbite dai pannelli del soffitto raffreddati ad acqua. Un trasformatore di calore provvede poi a convogliare l energia verso un accumulatore, che consente il riscaldamento della casa durante i mesi invernali. I pannelli del soffitto fungeranno in quel caso da radiatori e non sarà necessario un impianto di riscaldamento aggiuntivo. Anche lelettricità viene prodotta attraverso l energia solare. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Schema che illustra come ledificio recupera energia e calore dallesterno. Lenergia solare per uso proprio viene raccolta in un serbatoio mentre quella in surplus viene introdotta nella rete elettrica. Anche il calore esterno viene immagazzinato per essere poi utilizzato nei periodi più freddi. Approvvigionamento energetico

13 _Il soffitto è interamente di alluminio. Tutti gli elementi, compresi quelli non portanti, come pure la facciata, hanno un disegno modulare e sono collegati da giunti facilmente rimovibili. Non vi sono rivestimenti di gesso o malta ne composti di materiali di cui non si può disporre con facilità. Di conseguenza non esistono installazioni nascoste: tutti i sistemi di approvvigionamento e smaltimento, così come i cavi delle linee di comunicazione, sono collocati all interno di involucri di metallo laminato disposti lungo le pareti e nei soffitti. Non vi sono interruttori per la luce, accessori, maniglie per le porte e per le finestre, poiché tutti i sistemi di regolazione degli impianti e degli elettrodomestici sono gestiti da sensori radar e funzionano attraverso il controllo vocale. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Camera da letto matrimoniale: nella camera da letto come in tutta la casa è possibile notare nella controsoffittatura dei pannelli in alluminio dotati di griglia per lareazione ed il riscaldamento. Approvvigionamento energetico 2

14 Il lavabo con il facile tasto screen touch che mette in funzione lacqua corrente. Lingresso del bagno, come si può notare non ci sono maniglie sulla porta dingresso perché regolata da fotocellule elettriche. La vasca da bagno dotata anchessa di sensori screen touch per la sua attivazione. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Interni

15 La sala da pranzo posta al quarto piano gode di un bellissimo belvedere Il soggiorno del terzo, come visibile questo spazio gode di una doppia altezza Particolare della scala metallica ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Interni La cucina

16 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Viste

17 Viste.2 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo La casa nel suo inserimento naturale.

18 La depandance: utilizzata solo in presenza di ospiti. Il pavimento flottante permette il passaggio degli impianti di riscaldamento. Limpianto per la regolazione climatica è lo stesso della abitazione principale. Allinterno si trovano una camera da letto matrimoniale ed un bagno. Viste.3 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo

19 Viste.4 La passerella Immagine in notturna dalla passerella di accesso allabitazione. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo

20 _Lopera finora descritta dimostra attraverso i tempi di realizzazione ( / ) quale sia stata la facilità incontrata nella realizzazione e quindi quanto sia sostenibile dal punto di vista realizzativo considerando i tempi e le risorse umane impiegate e la difficoltà di costruire su di un pendio. Grazie alla presenza di elementi modulari e standart è stato possibile montare in soli 4 giorni la struttura principale; e altri 5 mesi sono serviti per il completamento dellintero edificio. Inoltre è possibile immaginare che con la stessa facilità con cui è stata costruita sarà possibile eventualmente smontarla e riutilizzare i pezzi senza costi aggiuntivi. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Cantiere Il cantiere della casa inglobata nel tendone per permettere di poter lavorare agli operai anche nei periodi più freddi. 2. Messa in opera dei tamponamenti orizzontali, gli operai allinterno del tendone lavorano al riparo dalle intemperie. 3.Il cantiere prima ancora che venisse inglobato dalla tenda protettiva è soggetto alle intemperie, in questo caso neve.

21 _La struttura portante è costituita da un ossatura d acciaio rafforzata da elementi diagonali e poggia su un piano di cemento armato. Tale struttura consiste essenzialmente in un intelaiatura dacciaio imbullonata. La casa raggiunge un altezza totale di 11,2 m. 12 pilastri Rhp 100x100x100 steel grade37-3 sono ordinati seguendo reticoli le cui campate misurano 3,85 x 2,90 m. e collegato da traverse IPE 200 steel grade 37-3 disposti in due direzioni. In corrispondenza di questi punti nodali le sezioni cave dei pilastri quadrati sono interrotti da massicci pezzi dacciaio. Lintelaiatura è rinforzata verticalmente su tre lati da putrelle di trazione diagonale 60 x 10. Che si controbilanciano lun laltra sui lati nord e sud, mentre sono allineate su lato est. Ogni piano forma così una tessitura di sostegno. Lintelaiatura delledificio ricoperta su tutti i lati da una facciata a vetri, fissata a una distanza di 40 cm dallintelaiatura stessa ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Struttura Esploso assonometrico

22 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Wireframe della struttura e le sue fasi costruttive Si notino i nodi strutturali diseguito descritti Fasi costruttive della struttura Fase 2: controventamenti Fase 1: elementi strutturali verticali ed orizzontali Fase 3: inserimento del collegamento verticali Fase 4: tamponamenti verticali ed orizzontali

23 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Immagine del nodo strutturale di incontro di trave, pilastro e controventatura che caratterizza lintero sistema costitutivo dellabitazione semplicemente definibile con la presenza di una struttura principale di travi e pilastri in profili di acciaio e debitamente controventati da tiranti in acciaio a sezione rettangolare. Nodo strutturale

24 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Nodo strutturale 2 foto del nodo strutturale di incontro di trave, pilastro e controventatura.

25 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Nodo strutturale 3 foto del nodo strutturale di incontro di trave e controventatura.

26 Cliccare per visualizzare la versione jpeg ingrandibile ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Dettagli costruttivi

27 _La nuova fondazione ha le stesse dimensioni di quelle delledificio preesistente e consistono in una fondazione continua di cemento armato con alcune scanalature per accomodare cavi e condutture. La maggior parte del lavoro delle fondazioni è stato fatto a mano. La costruzione inoltre non ha scantinato e quindi non ha richiesto un profondo scavo a terra. Una volta completata la fondazione è stata eretta una tenda permettendo che la costruzione continuasse in un luogo pulito e protetto dagli eventi climatici. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Attacco a terra

28 _I pannelli di vetro utilizzati sono alti 2,28 m e larghi 1,36 m sui lati nord e sud mentre sui lati est ed ovest misurano 1,42 m di larghezza. La struttura che sostiene i pannelli della facciata è disposta secondo lo stesso schema a reticolo. Ciascun pannello di vetro è montato singolarmente e sospeso per mezzo di aste di trazione in tal modo il peso della facciata si trasferisce al piano del tetto e quindi lintelaiatura principale tramite travi a sbalzo. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Chiusure verticali

29 _Sono stati utilizzati tripli vetri di alta qualità dal k-value 0,4W/m 2 K, mentre le radiazioni solari che penetrano attraverso la facciata vengono assorbite dai pannelli del soffitto raffreddati ad acqua. Un trasformatore di calore provvede poi a convogliare l energia verso un accumulatore, che consente il riscaldamento della casa durante i mesi invernali. I pannelli del soffitto fungeranno in quel caso da radiatori e non sarà necessario un impianto di riscaldamento aggiuntivo. Anche lelettricità viene prodotta attraverso l energia solare. Lintero sistema energetico può essere controllato via telefono o computer da qualsiasi parte del mondo. La realizzazione del sistema energetico interamente computerizzato della casa è dovuta a prestazioni estremamente innovative e alla straordinaria collaborazione di tutti gli ingegneri e delle aziende impiegate nel progetto. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Particolare della chiusura verticale

30 _I solai in acciaio sono tamponati con pannelli di neoprene, spessore 6mm, sulla superficie di calpestio, nella opposta sono tamponati con pannelli in alluminio che racchiudono le bocchette di areazione e il sistema di pannelli radianti. I pannelli in alluminio coprono il 40% dellarea abitabile. La temperature può differire da piano a piano. Nel caso di surplus di caldo o freddo i pannelli a soffitto hanno a disposizione acqua per ristabilire il comfort. Gli eccessi di calore verranno comunque immagazzinati per altre richieste. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Partizioni orizzontali interne Tutte le zone della casa sono controsoffitate da panneli di acciaio in cui si notato le griglie di areazione e riscaldamento come in foto.

31 _Il tetto è un semplice tetto piano la cui particolarità è che nella zona centrale vi sono 48 pannelli solari di dimensioni 1,375 x 0,815 m, disposti orizzontalmente. In condizioni medie ideali di soleggiamento i pannelli fotovoltaici hanno un output di circa 6.72 kw/h. Lenergia elettrica necessaria per la ventilazione e il riscaldamento è data quindi dai pannelli solari posti sul tetto. Questo sistema infatti non necessita solitamente della rete nazionale di energia elettrica, anzi solitamente è la casa stessa con i suoi surplus a fornire energia alla rete nazionale. La produzione di energia viene poi gestita da un software gestibile attraverso touch screen, che regola e distribuisce alle varie funzioni della casa (ad. Es: apertura e chiusura di porte e finestre, innaffiamento del giardino etc...). ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Chiusura superiore Viste della copertura piana Uno dei pannelli fotovoltaici posti in copertura

32 _L intero sistema energetico può essere controllato attraverso dei touch screen (come nellimmagine qui sotto) oppure via telefono o addirittura tramite internet da qualsiasi parte del mondo. La realizzazione del sistema energetico interamente computerizzato della casa è dovuta a prestazioni estremamente innovative e alla straordinaria collaborazione di tutti gli ingegneri e delle aziende impiegate nel progetto. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Lintera casa è controllata da un sistema di domotica che permette da una sola postazione tra quelle descritte sopra di verificare, modificare, settare, attivare e disattivare qualsiasi elettrodomestico o impianto presente nella casa. Garantendo in ogni momento i principi per cui questa casa è stata costruita: minimi consumi e zero emissioni. Domotica Touch screen

33 Domotica.2 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Immagine di uno dei touch screen presenti allinterno dellabitazione. Riconoscibile è la presenza della pianta dellabitazione sulla sinistra dello schermo mentre sulla destra sono presenti i comandi di regolazione possibili. Immagine della pagina presente in rete per il settaggio della casa.

34 Domotica.3 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo _Schema di funzionamento dei comandi di settaggio e regolazione tramite touch screen, linea telefonica e internet. Il segnale di comando nel momento in cui viene trasmesso viene passato al computer centrale della casa che poi da lavvio ai comandi richiesti. Tutte le prestazioni e i comportamenti degli impianti vengono poi registrati su di una memoria visibile in rete.

35 Immagine di uno dei pannelli di ispezione degli impianti. Da notare la co-presenza dellimpiantistica tradizionale con le tecnologie di sussistenza elettronica. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Domotica.4

36 _Anche i bagni sono controllati da questo sistema automatizzato. Ad esempio lingresso avviene tramite la presenza di cellule fotoelettriche che eliminano di conseguenza la presenza di maniglie e serrature. Un sistema radar impedisce invece lingresso nel caso in cui il bagno risulti già occupato. Anche lattivazione dellacqua e la regolazione della stessa avviene attraverso delle piccole fotocellule e dei touch-screen. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Bagno del secondo piano Bagno del terzo piano Domotica.5

37 _Qui affianco illustrati tre grafici in cui vengono mostrati gli impianti per la regolazione climatica allinterno delledificio e come questi intervengano diversamente nel periodo estivo ed invernale. Nello schema invernale si può vedere come i pannelli radianti regolino la temperatura mentre il ricambio daria è attuato dalle bocchette di areazione presenti in ogni piano che portano aria proveniente dallesterno ma scaldata prima dal passaggio nel sottosuolo e poi dalla pompa di calore posta al pian terreno. Nello schema estivo si nota invece lutilizzo delle pareti vetrate esterne che durante il giorno bloccano il calore entrante dei raggi solari, calore che viene immagazzinato e utilizzato nei periodi freddi, e durante la notte aprendosi permettono ai vari ambienti della casa di riequilibrare la temperatura. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Regolazione climatica

38 _Dai grafici precedenti è possibile notare la presenza di un canale presente al di sotto delledificio che serve a prelevare aria dallesterno. Ledificio utilizza la temperatura quasi sempre costante del sottosuolo come accumulatore termico di fonte di calore e anche come preheating/precooling dellaria fresca entrante. Inoltre dinverno laria di scarico è usata per preriscaldare laria fresca entrante attraverso uno scambiatore di calore a flusso incrociato, questo sistema limita le perdite fino al 30%. Nei mesi caldi invece laria fresca entrante viene raffreddata fino a 6-7 gradi kelvin dal sottosuolo senza alcun input di energia. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Vista notturna dalla casa Regolazione climatica.2

39 Ecco un immagine dellapertura a bilico delle chiusure verticali vetrate, non solo condotti e bocchette daria servono al ricambio daria. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Regolazione climatica 3

40 Grafico situazione atmosferica esterna _Nelle seguenti slides è presente uno studio delle condizioni climatiche esterne e del comportamento climatico interno dell' edificio riferite al giorno in evidenza la stabilità climatica del terreno durante tutta la giornata diversamente dalla temperatura esterna dellaria che raggiunge il suo picco massimo alle ore 12 in corrispondenza del picco massimo dellintensità solare inverso il comportamento dellumidità realtiva rispetto a questi ultimi due dati. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo

41 _Nel seguente grafico sono stati raccolti i dati delle varie temperature presenti internamente ed esternamente alledificio riferiti al Facilmente visibile è lequilibrio termico presente in tutti gli ambienti della casa a contrasto con le variazioni della temperatura esterna e con la temperatura della depandance che non essendo occupata non necessita di climatizzazione. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Grafico temperature interne

42 Grafico dell attività dei diversi impianti _In questultimo grafico vengono illustrati, sulla base dei dati precedentemente analizzati, i tipi di attività impiantistici attivi e non, nellarco delle ventiquattro ore giornaliere dello Gli sbalzi rispetto alla linea retta mostrano il momento in cui limpianto è attivo e ne quantifica la durata in termini di ore. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo

43 Schema riassuntivo Tipo edificio:Abitazione Committenti:Ursula e Werner Sobek Progettista:Werner Sobek Localizzazione:Germania, Stoccarda, Romerstrasse 128 Progetto: Realizzazione: – , 4 gg. Per il montaggio della struttura principale Dati dimensionali: superficie terreno_ 250 mq ; superficie costruita_ 80,75 mq; Volume tot. _ 920 mq Peso delledificio (escl. Fond.) 39800kg; H. max edificio 11.2 m Edifici :2; abitazione principale + depandance Piani abitazione: 4 Locali abitazione principale: Cucina ; sala da pranzo; salotto; 2 camere da letto; 2 bagni ; locale impianti

44 ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Schema riassuntivo.2 Fondazione:Materiale cemento armato; tipo_ fondazione continua Struttura:Materiale Acciaio; Struttura reticolare 3,85 x 2,90 m; 12 pilastri Rhp 100x100x100 steel grade 37-3; travi ipe 200 steel grade 37-3 ; putrelle di controventamento 60x10 Chiusure Vertivali: Materiale Vetro;spessore 44mm + 8 mm intercapedine di argon; distanza dalla struttura in acciaio 40 cm; vetri lato nord e sud H_2,28m e L_1,36m; vetri lato est e ovest H_2,28m e L_1,42m; k-value 0,4W/m 2 K; Partizioni int. Orizzontali: Pannelli con superficie in neoprene 6mm sul lato del calpestio; pannelli in alluminio con bocchette per lareazione e griglia per pannelli radianti sul lato opposto. Chiusura orizzontale: Tetto piano; dotato di 48 pannelli solari di dim. 1,375 x 0,815 m; angolo inclinazione pannelli solari 0°; output di energia 6,72 Kw/h circa Impianti:Impianto di regolazione climatica con pompa di calore, accumulatori e pannelli radianti; Centrale di trattamento dellaria con accumulatori, impianto di accumulazione dellenergia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici. Domotica:Sistema dotato di controllo di gestione degli impianti e degli elettrodomestici tramite touch screen, linea telefonica, internet, dotato inoltre allinterno della casa di sensori radar e cellule fotoelettriche per lattivazione degli stessi.

45 Insediamento sostenibile Controllo sedimentazione ed erosione Tutte queste caratteristiche sono state soddisfatte principalmente dalla scelta progettuale di inserire la fabrica nella stessa posizione delledificio che precedentemente era presente in quel lotto. Evitando ulteriori studi statici sul sedime e modifiche del paesaggio naturale Selezione del sito Riduzione impatto sul sito: minimizzare limpronta ecologica paesaggio Energia e atmosfera Sistemi di controllo delledificioUn sistema di domotica permette un controllo totale delle energie prodotte dalla fabrica e di quelle che essa richiede. Prestazioni energetiche minime Misurazioni e verifiche ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Conclusioni

46 Materiali e risorse Materiali rinnovabili rapidamente Tutti i materiali utilizzati allinterno delledificio sono materiali standart prodotti in fabbrica e quindi pronti ad un loro eventuale riutilizzo. Gestione dei rifiuti da costruzione Essendo tutti i materiali prodotti in fabbrica e portati successivamente in cantiere la percentuale di rifiuti è dello 0% Riuso degli eificiDelledificio precendente si è cercato di riutilizzare tutto ciò che non fosse altamente compromesso; in questo caso parte della fondazione. Qualità degli ambienti interni Comfort termicoIl sistema di domotica permette il controllo della temperatura in modo diversificato nei vari ambienti della casa a seconda della richiesta ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Conclusioni

47 Efficacia della ventilazioneLa ventilazione è garantita in modo continuo grazie alla presenza delle griglie nei pannelli delle controsoffittature Materiali a bassa emissioneOdori e vapori sono praticamente azzerati data la mancanza di utilizzo nella struttura di vernici, colle, e siliconi e data la mancanza di tappezzerie e arredi particolari. Luce e visteLintero edificio è completamente vetrato in grado di garantire luce naturale per tutto larco della giornata ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Conclusioni

48 FaseSostenibile o no ? (%) Perchè? Processo100% Luso di tre semplici materiali per la costruzione dellintero edificio. Il C.A. per la fondazione, lacciaio per la struttura, il vetro per le chiusure verticali. Cantiere100% La presenza di elementi semplici e modulari ha permesso ad un limitato numero risorse umane di costruire questo edificio in tempi brevissimi nonostante sia stato costruito su un pendio. Tecnologie 100% La casa stessa è unopera tecnologica di assoluto valore. Al suo interno contiene quelle che sono le maggiori scoperte degli ultimi 50 anni nel campo delle strutture, della fisica, dellelettronica e dellimpiantistica. Gestione80% Labitazione è facilmente gestibile, in ogni suo impianto, da dei terminali elettronici. Potrebbero però riscontrarsi problemi di controllo e gestione se questi software dovessero risultare poco affidabili. Demolizione100% Lintero edificio è costruito con elementi modulari sia esternamente che internamente, non sono stati usate mai malte e quindi è facilmente pensabile un possibile riutilizzo di questi pezzi senza ulteriori costi. Concludiamo lillustrazione di questopera con unultima analisi. La sostenibilità. ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Conclusioni

49 _ R128 by Werner Sobek, a cura di Werner Blaser e Frank Heinlein, Birkhauser publisher for Architecture, Berlino _ Werner Sobek – Art of Engineering, di Werner Blaser, Birkhauser publisher for Architecture, Berlino _ Modulo n° 289 / 2003, pag. 130 _ Casabella n° 694 / 2001, pag. 10 _ Larea n°139 / 1999, pag.176 _Deutsche bauzeitung n° 7/2001 _ ClasArch Sostenibilità_Lab. Integrato 3_a.a. 04/05_Prof. V. Manfron, Arch. D. Vanzan_ Ferrarese Jeremiah, Sirinati Matteo Bibliografia e link


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