Edifici alti e sostenibilità: connubio possibile o sogno irrealizzabile?

Ne parliamo con l'ing. Gianfranco Ariatta - Co-founder and Partner di ARIATTA - Ingegneria dei Sistemi Srl

Ingegnere, quali sono le principali difficoltà che si devono risolvere quando si progettano gli impianti per edifici di notevole altezza?

Gli aspetti da tenere in considerazione sono molteplici. Senz’altro lo sviluppo prevalentemente verticale di un edificio a torre impone scelte impiantistiche inusuali, che prediligano una progettazione più distribuita e meno centralizzata. Le superfici in pianta hanno un peso relativo limitato sulla superficie totale dell’edificio, di contro cresce il peso relativo degli spazi adibiti a cavedi e distribuzioni principali. Può quindi risultare utile pensare sin dalle fasi preliminari di progettazione a sistemazioni più distribuite dei locali tecnici, che ottimizzino le superfici adibite alle centrali tecnologiche e massimizzino la superficie commerciale. Penso per esempio alla torre Allianz di Citylife, dove è stato inserito un piano tecnico a metà edificio proprio per ottimizzare la distribuzione dei fluidi termovettori ai piani.

Gli edifici alti sono sempre molto vetrati: è un “vezzo architettonico”, o vi sono vantaggi anche energetici?  Come ne risentono i fabbisogni energetici in fase estiva?  E quelli in fase invernale?

Un grattacielo è per sua natura una struttura imponente. È comprensibile che, da un punto di vista puramente estetico e di comfort visivo, le scelte architettoniche ricadano quasi sempre su facciate ad ampie vetrate. Tuttavia, un involucro vetrato non dà alcun vantaggio energetico in fase estiva, anzi genera diverse e grosse problematiche. Gli apporti esterni crescono e l’inerzia massica cala drasticamente, il fabbisogno energetico dell’edificio non può che aumentare in maniera sostanziosa. Diventa necessario studiare facciate sempre più complesse, integrando per esempio sistemi di schermatura esterni e camere ventilate, al fine di raggiungere livelli accettabili di efficienza energetica e rispettare le normative. Va anche detto che d’inverno il vetro aiuta a sfruttare gli apporti solari gratuiti e dà un maggior senso di vivibilità degli spazi interni. Per quanto innovative però, facciate di questo tipo non potranno mai garantire le performance termiche di un involucro ben bilanciato tra superfici opache e trasparenti.

Edifici alti e sostenibilità: a Suo avviso è un connubio possibile o è un sogno irrealizzabile?

Quello della sostenibilità è un tema complesso. Un edificio è sostenibile quando è progettato e costruito perseguendo numerosi traguardi, che devono necessariamente coesistere. Efficienza energetica, adattabilità dinamica, riduzione generale dei consumi, impatto ambientale, cantierabilità, manutenzione efficiente e costi di costruzione e manutenzione sono tutti aspetti fondamentali da considerare che non possono essere estrapolati e valutati indipendentemente. In quest’ottica, gli edifici a torre hanno ancora molta strada da percorrere, anche se ultimamente si iniziano a vedere progetti che riescono a raggiungere obiettivi di sostenibilità di tutto rispetto. La sfida più dura sarà certamente quella della riduzione globale dei consumi in un’ottica di fattibilità economica. Grattacieli molto efficienti dal punto di vista dell’impiantistica, ma con involucri costosi e penalizzanti energeticamente non possono essere considerati pienamente sostenibili. Occorre pensare all’edificio nel suo complesso, una facciata più bilanciata e performante significa impianti più semplici ed efficienti. Di conseguenza, un edificio più facile ed economico da costruire e da gestire. 

Parliamo della Building Automation: come giudica l’uso di queste tecnologie nella progettazione e realizzazione di edifici di grande altezza?  Sono tecnologie necessarie, o semplicemente arricchenti?

In fase di progettazione bisogna sempre tener conto che l’impianto ideale è l’impianto più semplice possibile. Su edifici di questa taglia è ormai indispensabile l’integrazione di un sistema di supervisione all’avanguardia, che garantisca la giusta regolazione e la gestione degli impianti durante il loro ciclo di vita. È importante però che il sistema di regolazione non complichi la filosofia progettuale e viceversa. Un buon sistema di regolazione non appesantisce la gestione di un impianto che, se progettato a regola d’arte, rappresenta la soluzione più semplice e vantaggiosa per quel dato edificio. La digitalizzazione e l’automazione dei processi sin dalle fasi di progettazione preliminare devono essere strumenti di semplificazione e supporto allo sviluppo e alla gestione degli edifici. Il BIM per esempio rappresenta oggi una grande opportunità di automazione dei processi manutentivi, grazie alla possibilità di mantenere, durante il ciclo di vita dell’immobile, un modello virtuale informativo, interrogabile e aggiornabile. Inoltre, stiamo assistendo ultimamente allo sviluppo di edifici sempre più intelligenti (smart building) nella gestione quotidiana degli spazi. Sistemi di indoor positioning integrati a quelli di controllo accessi, gestione luci, gestione impianti meccanici, programmazione delle sale e occupazione degli uffici in una logica di smart working, permettono oggi di sfruttare gli spazi al meglio durante tutte le ore della giornata, seguendo la logica dell’adattabilità dinamica dell’edificio, cardine di un edificio realmente sostenibile come dicevamo prima. Sia il BIM, sia i sistemi di smart building, sono stati sfruttati e previsti per la progettazione di Gioia 22 – Porta Nuova, il nuovo edificio a torre sviluppato da Coima SGR che farà compagnia a breve agli altri grattacieli della zona.

Ci racconta quali sono le realizzazioni nel campo degli edifici di grande altezza che le hanno dato maggiori soddisfazioni? Quali sono le soluzioni particolari che avete implementato nei vari casi?

Il nostro studio ha la fortuna di aver progettato numerosi edifici high rise negli ultimi anni, dalla torre Unicredit alla torre Allianz fino al nuovissimo Gioia 22 – Porta Nuova. Il progetto però a cui sono personalmente più legato è il Pirellone, del quale progettammo gli impianti per la ristrutturazione del 1997. Firmato da Gio Ponti, è il grattacielo italiano per eccellenza e la sua linea è stata copiata in tutto il mondo. Le facciate preponderanti si affacciano rispettivamente a Est e Ovest, perciò energeticamente i carichi risultano molto sfalsati tra un semipiano e l’altro. Una prerogativa della gara d’appalto per la ristrutturazione integrale degli impianti tecnologici a cui partecipammo, era l’obbligo di mantenere l’edificio operativo e permanentemente occupato durante i lavori. In quel momento, l’utilizzo dell’acqua di falda per fini tecnologici era vietato da tutte le leggi e norme tecniche vigenti in Lombardia; noi proponemmo ugualmente l’utilizzo estensivo dell’acqua di falda, dimostrandone gli enormi vantaggi in termini di risparmio energetico e economico, nonché di cantierabilità dell’intervento. Grazie alle forti argomentazioni tecniche, energetiche, economiche, gestionali e realizzative, Regione Lombardia si fece promotrice dell’adeguamento di tutte le leggi e norme tecniche coinvolte per permettere l’utilizzo dell’acqua di falda ai fini tecnologici e il nostro progetto vinse la gara. L’utilizzo dell’acqua di falda, prelevata dal sottosuolo e restituita in naviglio Martesana, rese possibile progettare un impianto che, per tutta la fase di ristrutturazione dell’edificio, lavorasse in parallelo agli impianti esistenti. Il progetto prevedeva un nuovo anello di condensazione collegato alle unità terminali acqua/aria in ambiente, tramite distribuzione in controsoffitto del piano inferiore, che permise di procedere alla ristrutturazione di due piani alla volta, mantenendo operativo il resto dell’edificio. L’anello di condensazione inoltre permette di recuperare energia dagli ambienti affacciati a Est verso quelli a Ovest e viceversa, a seconda dell’andamento dei carichi durante la giornata, aumentando notevolmente l’efficienza generale degli impianti. L’acqua di falda venne anche sfruttata per il pre-raffreddamento dell’aria primaria a servizio degli uffici, riducendo i consumi rispetto alla configurazione standard del 50%. Nel suo complesso, il risparmio energetico calcolato fu di circa il 20% sui consumi globali dell’edificio. Infine, sempre grazie allo sfruttamento dell’acqua di falda, ci fu possibile rimuovere le vecchie torri evaporative installate agli ultimi piani e liberarli perché venissero sfruttati come terrazza panoramica, aumentando notevolmente l’appeal e il valore commerciale dell’edificio. Per tutti questi motivi, il Pirellone rappresenta per noi una scommessa vinta di cui andiamo particolarmente fieri.