Il progetto della riqualificazione energetica del Palazzo Mandela secondo i criteri di architettura sostenibile

Il progetto di riqualificazione, realizzato dallo studio TECSE ENGINEERING per il Palazzo Mandela ad ASTI è un esempio di sostenibilità ed efficienza energetica, e costituisce inoltre un intervento di riqualificazione ambientale e paesaggistica del contesto urbano in cui insiste. 

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Durante la fase metaprogettuale è stata condotta un'indagine (GEEA - Green Energy and Efficiency Audit Preliminary Report) finalizzata ad inquadrare le possibilità di miglioramento valutate sulla base di un bilancio costi e benefici. Già in questa fase i criteri di progettazione si sono uniformati ai principi generali della bioarchitettura considerando in linea di principio le conseguenze chimico-fisiche sull'uomo, oltre che l'impatto sull'ambiente, e sviluppando nelle diverse fasi progettuali tutti gli aspetti scientifici come: cronobioingegneria, comfort termoigrometrico, comfort elettromagnetico, qualità dell'aria, acustica, chimica e fisica dei materiali, verde indoor, gestione delle acque, gestione dei rifiuti, bilancio energetico etc. 

Tale approccio metodologico orientato alla sostenibilità ha permesso, poi di perseguire la prestigiosa certificazione energetica ITACA (protocollo ITACA) rilasciata da iiSBE Italia. 

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L'intervento è finalizzato all'ottenimento dello status di edificio ad energia quasi zero (nZEB, acronimo di Nearly Zero Energy Building), ossia una struttura che ha come obiettivo la riduzione dei consumi energetici per i fabbisogni di riscaldamento, raffrescamento, illuminazione, ecc. e allo stesso tempo usufruire di energia primaria di tipo rinnovabile per soddisfare detti consumi, con lo scopo di ridurre le emissioni di CO2 ed altri inquinanti. 

Gli interventi di effientamento energetico

La riqualificazione dell’involucro

Durante il progetto della riqualificazione si è posta particolare attenzione al miglioramento delle prestazioni energetiche dell'involucro: considerando non solo la diminuzione delle trasmittanze dei componenti disperdenti (sia opachi che trasparenti), ma anche un aumento delle performance durante il periodo estivo, con valori di sfasamento (per i componenti opachi) e di emissione della radiazione solare (per i componenti finestrati) tali da ridurre drasticamente il fabbisogno di energia per il raffrescamento. 

Sui serramenti, inoltre, è stata prevista l’installazione di sistemi di schermatura della radiazione solare che ha consentito di limitare il carico solare durante l’estate, garantendo comunque il massimo irraggiamento durante il periodo invernale.

La riqualificazione degli impianti

palazzo-mandela-asti-2.JPGL’edificio una volta riqualificato ha raggiunto la quasi autosufficienza nella produzione dell’energia primaria per la climatizzazione e l’illuminazione degli ambienti, riducendo drasticamente l’utilizzo di combustibili fossili. Sulla copertura è stato installato un impianto fotovoltaico ad alta efficienza in grado di coprire la maggior parte del fabbisogno elettrico. I generatori dell’energia termica e frigorifera installati sono del tipo a compressione di vapore a flusso variabile di refrigerante (VRF). Queste macchine lavorano sia in modalità refrigeratore che pompa di calore, utilizzando energia elettrica per la movimentazione del compressore (proveniente in maggior parte dal fotovoltaico) ed aria esterna come fonte primaria per la climatizzazione. Le tecnologie scelte sono in grado di lavorare in un ampio campo di temperatura, con limiti inferiori ben al di sotto del valore minimo di progetto invernale (-15°C rispetto ai -8°C per il comune di Asti).

Per garantire un’elevata affidabilità delle macchine in caso di periodi eccezionalmente rigidi il sistema di regolazione centrale commuterà sull’originale impianto di riscaldamento a radiatori che serve anche l’edificio comunale adiacente (non oggetto di riqualificazione). In questo modo l’impianto esistente è stato incluso nella configurazione come sistema ausiliario di emergenza (riserva attiva) da mettere in funzione in caso di condizioni climatiche particolarmente critiche. Tale soluzione risulta sostenibile per un duplice motivo, da una parte garantisce, infatti sostenibilità ambientale in quanto le nuove tecnologie previste utilizzano fonti energetiche rinnovabili, dall’altra si è pensato ad una sostenibilità economica, sfruttando l’impianto esistente.

Andando nel dettaglio della progettazione impiantistica, il nuovo impianto di riscaldamento e raffrescamento è caratterizzato da una doppia regolazione: la prima di tipo climatica che determina la temperatura di mandata del fluido termovettore in base alle condizioni esterne; la seconda è di tipo ambiente tramite cronotermostato installato in ogni locale. L’operatore è così in grado di impostare la temperatura desiderata e di definire un profilo delle accensioni in base alla reale occupazione dell’ambiente.

E’ stato installato all’interno dell’edificio un impianto di ricambio dell’aria indoor di tipo meccanico con macchine a recupero di calore. Il recupero di calore permette di ridurre il fabbisogno energetico per la ventilazione, molto elevato soprattutto durante la stagione invernale. D’estate invece è stato progettato un sistema di raffrescamento passivo grazie alla serranda di by-pass che preleva l’aria esterna e la immette direttamente negli ambienti qualora si verifichino le condizioni per poter usufruire del free-cooling (ossia temperatura esterna inferiore a quella ambiente, solitamente a notte inoltrata o nelle prime ore del mattino).

Anche l’impianto di illuminazione è stato oggetto di intervento, attraverso la sostituzione dei corpi illuminanti originari con modelli nuovi e performanti a led. 

La riqualificazione del Palazzo Mandela ha offerto l’opportunità al comune di Asti di rendere noto alla cittadinanza dei benefici che ne derivano dal punto di vista economico ed ambientale. Trattandosi di un edificio aperto al pubblico è possibile informare i cittadini sui risultati di interesse collettivo; ad esempio installando degli schermi nell’ingresso principale con sopra indicata la produzione energetica dell’impianto fotovoltaico.

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