L A B O R A T O R I O I N T E G R A T O S O S T E N I B I L I T A 3 C O R S O D I T E C N O L O G I A D E L L A R C H I T E T T U R A P R O F. M A N F

L A B O R A T O R I O I N T E G R A T O S O S T E N I B I L I T A ’ 3

C O R S O D I T E C N O L O G I A D E L L ’ A R C H I T E T T U R A

P R O F . M A N F R ON _ A S S I S T E N T I : B A R U C C O – S I M O N E T T O – V A N Z A N A.A .2 0 0 6 - 0 7 _ S T U D E N T E : L A U R A _ S A N T I N E L LI

WILLIS FABER & DUMAS BUILDINGArch. Foster Associates

Ipswich,1975

C o m m i t t e n z a : Willis Faber & Dumas, compagnia assicurativa di Londra

O b i e t t i v o : realizzare una sede prestigiosa per uffici

L o c a l i z z a z i o n e : Ipswich,Inghilterra

R e a l i z z a z i o n e : Maggio 1972 - Giugno 1975

F i n a n z i a m e n t o : £ 4.982.062

C o o r d i a n a t o r e : Kenneth Knight

P r o g e t t i s t a : Sir Norman Foster & Partners

C o l l a b o r a t o r i : MichaelHopkins,David Bailey,Reg Bradley, Arthur branthwaite,loren Butt,Chubby Chhabra, Ian Dowsett, Roy Fleetwood,WendyFoster, Birkin Haward,Neil Holt,David Johns, Jan KamplicJy,Rainer Koch,Truls Ovrum, Louis Pillar,Tony Pritchard,Ian Ritchie,

P R O C E S S O E D I L I Z I O

S I S T E M A C O S T R U T T I V O

S O S T E N I B I L I T A ’

W I L L I S F A B E R E T D U M A S

L A B O R A T O R I O I N T E G R A T O S O S T E N I B I L I T A’ 3 _ CORSO DI TECNOLOGIA DELL’ARCHITETTURA

PROF . MANFRON _ ASSISTENTI: BARUCCO-SIMONETTO-VANZAN A.A.2006 - 0 7 _ STUDENTE:LAURA SANTINELLI

S t r u t t u r e : Antony Hunt Associates

F a c c i a t a : Martin Francis, Pilkington Bros Ltd

I l l u m i n a z i o n e : Foster Associates,Loren Butt, Chubby Chhabra

I m p i a n t i : Neff







N O R M A N F O S T E R

Quando la Willis Faber & Dumas chiede alla RIBA di stilare una lista di possibili architetti interessati al loro breaf, Norman Foster era un architetto di 35 anni che aveva iniziato la sua attività dal 1965 al 1967,nel TEAM 4,insieme a Richard Rogers,Georgie e Wendy Cheesman.

Si era già rapportato al problema della progettazione di spazi lavorativi con il progetto della fabbrica per componenti elettronici della RELIANCE CONTROLS del 1967,una struttura in acciaio,dove l’uniformità dei materiali,azzera la tradizionale differenza fra dirigenti e impiegati.

Nel progetto dell’ IBM Pilot a Cosham,del 1970,Foster affronta il tema della flessibilità;all’interno di una maglia rettangolare,gli spazi sono divisi in 5 isole centrali di uffici dirigenziali e due laterali di uffici open space.







I L C O N T E S T O S O C I O – C U L T U R A L E

Progettata nel 1970, la Wills Faber è stato uno dei primi edifici di grande scale disegnati dall’allora trentacinquenne Norman Foster.

L’edificio si caratterizza già dai primi studi da una particolare attenzione al programma sociale e all’innovazione tecnologica;si fissarono elevati standard di qualità per la tipologia degli uffici.

La chiusura esterna in lastre di vetro divenne oggetto di grande studio, anche a causa del difficile perimetro curvato dell’edificio, reso necessario secondo Foster per utilizzare al massimo in orizzontalità il sito e elevarsi di soli 3 piani, così da non disturbare il contesto di Ipswich.







B R I E F D I P R O G E T T O

_ passaggio tra la facciata esterna e la maglia strutturale interna

_il piano uffici

_rampe di risalita







FLESSIBILITA’

TECNOLOGIA INTEGRAZIONE

B R I E F D I P R O G E T T O

La scelta dello studio di Foster venne effettuata sulla base della rispondenza a dei criteri stabiliti da Kenneth Knight, all’epoca dirigente della WILLIS FABER,a cui l’azienda dava massima priorità che costituiscono il contratto stilato con lo studio:

_ realizzare un edificio di rappresentanza efficiente e funzionale

_ creare un ambiente lavorativo flessibile, compatibile con le esigenze degli

_ utilizzare sistemi innovativi e attenti all’ambiente

_ scelta del costruttore e supervisione dei lavori in mano allo studio di progettazione

_ consegna dell’edificio nel rispetto dei termini di costo e di tempo stabiliti precedentemente

_Hall centrale con le rampe di risalita







I L S I T O D I P R O G E T T O

Il sito inizialmente aquistato dalla Wills Faber era diviso da una strada carrabile che pareva negli intenti dei progettisti mantenersi tale in modo da avere due distinti edifici collegati ad un passaggio in quota.

Fortunatamente successive negoziazioni con le amministrazioni locali permisero la chiusura e la demolizione degli edifici esistenti; da quel momento Foster concepì l’idea di un edificio compatto, relativamente basso ed in grado di coprire l’intera area utilizzabile, accentuandone la linearità del prossimo svincolo stradale.

Il sito si trova in prossimità del centro storico della cittadina di Ipswich,a nord-est di Londra, posizione che aveva lasciato immaginare, nelle fasi iniziali del progetto, ad una eventuale chiusura al traffico dello spazio antistante l’edificio .

_Immagini della zona prima dell’ intervento






PROF . MANFRON _ ASSISTENTI: BARUCCO-SIMONETTO-VANZAN A.A.2006 - 0 7 _STUDENTE:LAURA SANTINELLI

L’idea iniziale di Foster era di realizzare un grande contenitore polifunzionale,derivato dal modello del capannone industriale e contaminato dal modello dei grandi magazzini ottocenteschi,in cui all’esigenza funzionale si assomma l’idea di contiguità fra lo spirito collettivo e quello individuale.

La sintesi spaziale sarebbe stata raggiunta mediante un grande involucro-copertura.

Tuttavia si rende conto che si tratta di un modello troppo avveneristico per la tecnologia di quei tempi e che porterà avanti insieme a Buckmister Fuller nel progetto del Climatroffice e del Teatro Samuel Beckett di Oxford del 1971.

La soluzione finale propone un unico spazio di mediazione nel tetto giardino mentre è la facciata che funge da frontiera tra interno e esterno.

L ’ I D E A Z I O N E

_schizzi iniziali di progetto







L A F A C C I A T A D I V E T R O : L E O R I G I N I

Con il Cristal Palace di Paxton ,del 1851,si dimostrò l’impiego su larga scala del vetro e generazioni di architetti affrontarono il tema dell’edificio come scatola di luce.

In particolare,il contributo di Buckmister Fuller,nel lavoro di Foster,fu di rilevante importanza nell’acquisire l’idea dell’involucro come frontiera tra pubblico e privato,per cui la ricerca sull’involucro è funzionale a indagare il rapporto con il contesto,nella visione sistemica di realtà e progetto.

La superficie curva di pannelli riflettenti sospesa dalla copertura, asseconda il gioco sottile della pelle riflettente di giorno e le mille sfaccettature della città medioevale circostante.

In questo modo il nuovo oggetto trova giustificazioni in un contesto consolidato ,mediante la soluzione della parete vetrata.

Essa venne definita da Foster come un “guscio chiuso di vetro”,riprendo l’idea sviluppata da Fuller nel padiglione USA dell’expò di Montreal del 1971.

_Buckminister Fuller, padiglione USA Expo ’67, Montreal

_Mies van der Rohe,grattacielo in vetro 1920

_riflessi sulla facciata della Wills Faber







T R A S P A R E N Z A : U N V A L O R E A G G I U N T O

Durante il giorno dall’ esterno l’ edificio appare come un grosso specchio in grado di evidenziare il contesto urbano senza rivelare cosa succede al proprio interno.

La sera al contrario la pelle trasparente permette allo sguardo di attraversare lo spazio e capirne l’utilizzo.

All’interno lo sguardo può sempre liberamente muoversi sia nell’orizzontalità sia in verticalità. Il luogo è in grado di manifestare pienamente questa trasparenza, metafora anche dell’uso lavorativo a cui si rendono necessari gli ambienti, e l’atrio centrale con le risalite.

_L’ultimo livello dell’edificio: la rampa centrale, il ristorante e il giardino esterno







L A F L E S S I B I L I T A ’ D E G L I S P A Z I I N T E R N I

Non c’è gerarchia interna tra gli spazi, Foster è interessato a richiamare una sorta di democraticità interna di management, già dichiarata esternamente nel rifiuto di una “facciata principale”.

Tutti gli uffici rimangono “aperti”, non esistono muri, qualità che oltre ad un rapporto sociale più partecipativo, permettono un’ illuminazione facilitata,ampia e meglio distribuita, che trova ancora nell’atrio di risalita il proprio cuore captante di luce. _La rampa centrale e gli spazi di lavoro







L ’ E D I F I C I O

D A T I D I M E N S I O N A L I T E C N I C I

DIMENSIONAMENTO:

Sito: 7.000 m2 superficie totale

Superficie totale costruita: 21.255 m2

Altezza dell’edificio: 4 livelli, 21,5 m

Luce della maglia strutturale principale: 14 m

Lunghezza perimetrale della superficie vetrata: 320 m

Utenza prevista: 1200 persone (17,71m2)

STRUTTURA:

Colonne della maglia strutturale interna:1m diametro da terra al primo piano, 800mm dal piano primo al terzo,

luce 14m distanziate 3m dietro alla facciata vetrata

Colonne del perimetro esterno: 600mm diametro da terra al piano terzo, luce di 7m,

Piani superiori e tetto:una piastra in calcestruzzo spessa 700 mm rinforzata con

nervature di 10 mm;le travature sono piene e rastremate

Piano terra e piscina: calcestruzzo rinforzato sospeso su fondazioni a piastra

Chiusura superiore: struttura reticolare in tubolari in acciaio

Fondazioni: eseguite in sito







DATI AGGIUNTIVI:

TAPPETO DI PAVIMENTAZIONE: prodotto dalla Wilton Broadloom, 80% lana, 20% nylon ;larghezza dei moduli 3,66m,

totale utilizzato 14,500m2 rifinito allo stabilimento Wessex Wilton.

FACCIATA VETRATA : Vetro a controllo solare della ditta Armourplate di 12m di diametro, pre-compresso dalla ditta

Pilkington Bros Ltd, altezza facciata 14m lunghezza del perimetro 320m.Area vetrata totale 4.500m2

composta da 930 lastre di 2,5mx2m,peso totale della facciata 50 tonnellate

SILICONE : Ditta produttrice ICI Silicone Building Sealant, parte del sigillante fornito dalla Adshead Ratcliffe & Co. Ltd

PISCINA : Apertura giornaliera dalle 7 am-10pm, affollamento medio 70 persone per giorno, regolarmente usato dalle

famiglie degli impiegati nei dopo scuola e dagli impiegati stessi durante i week-end.

COSTI :

costo medio per m2: £ 232.06 (solo l’edificio), £ 234.40 (edificio e spazi aperti circostanti)

Costo finale totale: £4.982.062

Contratto di gestione: Bovis Construction Ltd

Direttore dei lavori: David Wolf

Manager del progetto: M.E. Stafford




D A T I D I M E N S I O N A L I T E C N I C I




C R O N O L O G I A C O S T R U T T I V A D E L P R O G E T T O

_Agosto 1973, mentre ancora gran parte del piano terra non era stato completato una parte del solaio al primo piano stava per essere preparata. Al centro dell’immagine La scatola in c.a. della piscina.

_Ottobre 1973, fu adottata una procedura di lavoro contemporaneo su più livelli.Il solaio del primo e secondo piano sono in fase di costruzione nel medesimo tempo.

_Gennaio 1974, sebbene CI fu un inverno difficile con soli 3 giorni lavorativi a settimana, i lavori procedevano, grazie alle procedure di lavoro flessibile della ditta appaltatrice Bovis.

_Marzo 1974, si iniziò a preparare la facciata esterna in lastre di vetro

_Maggio 1974, la costruzione della parete in vetro sospeso era a più di metà perimetro.

_Aprile 1974, particolare delle fasi costruttive della chiusura esterna







I L V O L U M E

L’organizzazione spaziale interna è molto leggibile ; uno spazio centrale di distribuzione verticale ,illuminato dall’alto serve gli spazi laterali e costituisce l’ossatura dell’edificio.







F U N Z I O N I P R I N C I P A L I

L’organizzazione spaziale dell’edificio è molto leggibile e suddivisibile in quattro tipi di funzioni principali:

_SPAZI SERVENTI,che contengono gli spazi di risalita e logistici

_SERVIZI ,cioè gli spazi funzionali alla destinazione d’uso del piano

_ARCHIVIO DATI ,ossia gli spazi di servizio agli uffici comprendenti

ascensori per i dati e computer

_IMPIANTI ,ossia le macchine climatizzazione







1 ingresso

2 hall

3 scale mobili

4 caffetteria

5 piscina

6 spogliatoio

7 palestra

8 crechè

9 servizi igienici

10 archivio

11 ascensore dati

12 motori

13 archivio dati

14 computers

15 telex room

16 riprografia

17 impianti di

condizionamento

18 imp. elettrico

19 reparto carichi

20 macchine

21 locale smistamenti

P I A N T A P R I M O L I V E L L O

Il piano terra è costituito da un grande spazio di accoglienza a doppia altezza dovute sono allocati i servizi per i dipendenti come il bar,la palestra, la piscina e i vani tecnici per gli impianti e i computer .

SPAZI SERVENTI

IMPIANTI

ARCHIVIO DATI

SERVIZI







S P A Z I F U N Z I O N A L I : L A H A L L D’ I N G R E S S O

La hall d’ingresso, oltre a distribuire i flussi di persone nell’attraversamento verticale dell’edificio, diventa, come Foster immaginava nei primi schizzi, cuore pulsante del progetto e quindi spazio illuminante dell’intero volume.

La luce viene catturata dall’alto, nel terzo livello, e portata a illuminare tutti gli spazi, fino al piano terra e all’entrata, sottolineando agli utenti, fin dal loro ingresso, l’importanza della risalita verso l’alto.

_La rampa centrale negli schizzi iniziali, illuminazione







S P A Z I F U N Z I O N A L I : L A P I S C I N A

Molto radicale da parte dei progettisti fu la scelta di costruire una piscina pubblica, richiesta dagli abitanti di Ipswich, al piano terra di un edificio prevalentemente per uffici.

Già nel periodo successivo all’apertura della Wills Faber fu chiaro il successo di questa scelta:

23000 utenti in un anno con più di 70 persone di media al giorno.

Lo spazio è molto usato anche dagli impiegati nei fine settimana e le loro famiglie.

Le rifiniture per la piscina sono le stesse degli spazi per uffici, comportando,quindi un alto livello qualitativo; la posizione al piano terreno di un volume vetrato non impedisce viste agli spazi circostanti e verso la strada esterna.







S P A Z I F U N Z I O N A L I : L O C A L I T E C N I C I

Gli spazi tecnici per gli impianti sono stati messi al piano terra in modo da posizionare le pesanti macchine in modo sicuro, garantendo il miglior supporto e gli eventuali rischi dovuti alle vibrazioni sono minimizzati. La dotazione impiantistica scelta era la migliore, dal punto di vista del dispendio energetico, per quegli anni in commercio, sia per il raffrescamento sia per il riscaldamento.Ovviamente il posizionamento in facciata ha obbligato un disegno particolarmente attento alla disposizione, colorazione e quindi manutenzione delle macchine e spazi annessi. Sebbene non economicamente favoriti in partenza questi sistemi nel tempo anno potuto essere apprezzati per l’ottima efficienza.

_ viste dei locali macchine di giorno e di sera







SPAZI SERVENTI

ARCHIVIO DATI

1 ingresso

2 ascensore di servizio

3 ascensore dati

4 uffici

5 motori

6 locale deposito

7 servizi igienici

P I A N T A S E C O N D O E T E R Z O L I V E L L O

I due piani superiori sono costituiti da un grande spazio scandito dai pilastri, dove si dispongono gli uffici aperti; un corridoio che cinge l’edificio lungo tutto il suo perimetro facilita gli spostamenti su ciascun piano.







S P A Z I F U N Z I O N A L I : S P A Z I S E R V E N T I

Il perimetro dell’ edificio è lasciato libero per la circolazione e occasionali meeting.

Una piccola protezione è posizionata alla base del perimetro finestrato per impedire alle persone di avvicinarsi troppo alla vetrata che per il resto è completamente libera.

Sono posizionate a terra dei farettei a scomparsa nel pavimento in modo da proiettare nello spazio di transito la luce sul soffitto.

_Vista dei percorsi perimetrali dell’edificio







SPAZI SERVENTI

All’ultimo piano,un ristorante e un bar si affacciano sul tetto giardino, costituendo un grande spazio di coesione;inoltre lo spazio esterno diventa un punto di incontro nel periodo estivo dal quale è possibile godere sia del diretto contatto con la luce del sole sia della privilegiata vista sul centro storico della cittadina.

IMPIANTI

SERVIZI

1 scale mobili

2 ascensore di servizio

3 servizi igienici

4 magazzino frigorifero

5 motori

6 cucina

7 locale di servizio

8 caffetteria

9 ristorante

10 locale lavaggio stoviglie

11 tetto giardino

12 passeggiata

13 gruppo refrigerante

P I A N T A Q U A R T O L I V E L L O







S P A Z I F U N Z I O N A L I : I l T E T T O G I A R D I N O

Nell’ultimo livello trovano spazio alcuni servizi per il tempo libero al personale. Una struttura indipendente dal resto dell’edificio è stata creata per accogliere il ristorante che, trovandosi all’ultimo livello, gode della migliore illuminazione e vista possibile, così come particolarmente privilegiata diventa la passeggiate in quota nel verde nella parte esterna del piano.

Anche in queste scelte funzionali si nota l’ attenzione che Foster dedica al benessere e all’aggregazione dei quotidiani fruitori dell’edificio, gli impiegati:la parte più “piacevole” dell’edificio per illuminazione e vista, è lasciata da progetto ad uno spazio non produttivo ma di socializzazione e tempo libero.

_Viste dall’ultimo livello verso gli uffici e verso l’esterno







S P A Z I F U N Z I O N A L I : S E Z I O N I

SPAZI SERVENTI

IMPIANTI

ARCHIVIO DATI

SERVIZI

_Sezione longitudinale

_Sezione trasversale







L E T E C N O L O G I E C O S T R U T T I V E

L’obiettivo del team Foster era raggiungere la migliore distribuzione possibile dello spazio interno. Varie combinazioni di maglie strutturali furono esaminate con differenti materiali (acciaio, cls armato, cls precompresso, elementi prefabbricati o in opera).

La maglia strutturale finale è puntiforme, formata da quadrati di 14 m di lato, la hall centrale con i sistemi di risalita è ritagliata nei solai non rendendo necessari ulteriori rinforzi strutturali inizialmente ipotizzati con setti portanti attorno alla foratura.

Si utilizzarono colonne in cls armato gettato in opera.

Un secondo sistema strutturale di pilastri circolari più esili è allacciata al perimetro irregolare dell’edificio creando una contrapposizione tra la geometrica maglia regolare interna e una maglia più libera che segue il perimetro.

Dopo un’analisi sul piano tipo, si pensò di realizzare i solai con un profondo piano in cls armato in grado di ridurre le gli sforzi normali e il peso dell’edificio.

_Spaccato assonometrico della struttura in c.a.

_Studi sulla maglia strutturale




S I S T E M I C O S T R U T T I V I




S I S T E M I C O S T R U T T I V I : L E R I S A L I T E

Foster, volendo sottolineare l’importanza e la centralità dei luoghi di “socializzazione”, scelse di non posizionare degli ascensori ma delle scale mobili che incoraggino le persone a continuare a parlare durante la risalita.

Queste si sviluppano nell’intera lunghezza dell’atrio centrale dell’edificio. La circolazione diventa chiara e semplice, così come il singolo meccanismo di funzionamento della rampa, che, su specifico disegno di Foster, per mezzo di pannelli vetrati, permette la vista del meccanismo di funzionamento.

_Schema funzionale delle risalite







S I S T E M I C O S T R U T T I V I : L A F A C C I A T A

La soluzione tecnica della facciata di vetro è il risultato della ricerca di una cortina unica che seguisse al massimo il perimetro dell’edificio e che suggerisse l’idea della continuità.

Da subito la soluzione dell’ infisso verticale venne scartata in quanto avrebbe dato l’idea di una facciata frammentata e gli studi si concentrarono su un sistema in parte già sperimentato nella sede dello studio di Foster a Fitzroy street ,a Londra.

Si tratta di un sistema di vetri giunti tramite silicone e supportati internamente da una pinna in vetro.

Si tratta del primo caso di applicazione del silicone come materiale strutturale.

Per ottenere l’effetto di un’unica estesa facciata,si era pensato di appendere la vetrata e di utilizzare un sistema strutturale di supporto di montanti verticali circolari che garantisse la stabilità della facciata in caso di cedimento degli appoggi a cui era appesa.

_Schizzi iniziali di progetto e dettagli costruttivi








Lo studio di Foster riuscì a dimostrare la fattibilità tecnica della facciata di vetro appesa,una volta verificate le prestazioni sotto sforzo,dal momento che il vetro è un materiale resistente a trazione.

La soluzione finale adottata,adatta i sistemi di giunto planare proposti dalla Pilkington unito al sistema dei giunti ad angolo ,il problema del perimetro curvo della facciata.

In realtà la sfida era di natura non solo tecnica ma anche economica dal momento che i costi si sarebbero abbassati notevolmente.

Con l’aiuto della Technical Advisory Service, Foster fece un contratto molto vantaggioso alla Pilkington,fornitrice dei materiali della facciata,che in cambio della progettazione del sistema strutturale,eseguito interamente dallo studio Foster, e della possibilità di brevettarlo si sarebbe accollata la responsabilità del progetto.

Martin Francis divenne l’anello di congiunzione tra la Pilkington e lo studio di Foster,il quale entrò in un intenso programma di lavoro, per risolvere i problemi di tolleranze,di misure e di spostamenti della struttura.

_Particolari della chiusura esterna








La facciata può essere divisa in fasce verticali ciascuna composta da 6 pannelli di vetro temperato di 12 mm alti 2m, appese superiormente alla trave,che corre lungo tutto il perimetro dell’edificio.

Tuttavia ciascun pannello è indipendente dall’altro tramite una pinna in vetro alta 2m, posizionata al centro del modulo,che collega il pannello superiore al solaio tramite un piatto metallico; in questo modo,le azioni laterali del vento sono fermate.

Ciascun pannello,oltre ad avere un comportamento indipendente rispetto gli altri,è attaccato alla struttura principale della facciata tramite un piatto scorrevole, che blocca i movimenti orizzontali,ma permette quelli verticali dovuti alle dilatazioni termiche e ai movimenti della costruzione,trasferendoli ai pannelli superiori o inferiori.

I pannelli di vetro,poi,sono collegati tra loro tramite giunti in silicone trasparente sigillante.

Il risultato finale ha permesso un uso ridotto di elementi meccanici e consentito una vista senza impedimenti dell’esterno.

Sistema di aggancio del pannello

Solaio

Aggraffatura del pannello

Pinna in vetro

Pannello in vetro

_Studi di agganci della facciata e soluzione adottata

Pinna in vetro

Giunto in silicone

Aggancio metallico







S I S T E M I C O S T R U T T I V I : I L D R E N A G G I O D E L L ’ A C Q U A

Per mantenere la facciata libera da ingombri non sono stati posizionati dei pluviali esterni di raccolta dell’acqua meteorica,ma essa viene fatta scorrere sulla facciata e raccolta in delle canaline di scolo, posizionate in modo puntuale lungo tutto il perimetro della facciata.

Gli scoli a terra sono costituiti da delle grate metalliche rimovibili che permettono l’accesso alla scolo sotterraneo.

Gli ultimi pannelli posti superiormente sono stati tagliati per permettere lo scivolamento dell’acqua piovana,mentre all’estremità inferiore i pannelli sono liberi di muoversi entro la grata metallica.

La pulizia della facciata,che avviene in media ogni tre mesi, è assicurata da carrelli mobili posti sul tetto.

_Viste dal basso della chiusura esterna: scolo dell’acqua







A.A.2005_06 LABORATORIO INTEGRATO SOSTENIBILITA’3 TECNOLOGIA DELL’ARCHITETTURA PROF.MANFRON STUD:MASSEROLI-SANTINELLI

WILLIS FABER ET DUMAS PROCESSO EDILIZIO_SISTEMACOSTRUTTIVO_SOSTENIBILITA’

Sezione dettaglio dell’attacco superiore della facciata

1.Balaustra con piatto in acciaio 80X15mm,all’intersezione con il pannello in vetro

2.Piastra di 3mm in alluminio su supporto di legno ,verniciata in acrilico nero

3.Profilo angolare in acciaio di 15 mm saldato

4.Trave a C 229X89 mm in acciaio attaccata ad un piatto metallico di 10 mm alla struttura di cemento

5.Trave in acciaio di dimensioni229X89x250 mm con piatto in acciaio sp.10 mm agganciata alla balaustra sottostante

6.Piatto in acciaio di 25 mm

7.Guarnizione in neoprene

8.Vetro anti-solare di 12 mm

9.Pinze di tenuta di dimensione 75X9.5X1960 mm tra il sistema di supporto delle lastre esterne in vetro

10.Supporto alle lastre con dadi da 38 mmdi diametro

11.Bullonatura con dadi da 38 mm di diametro

12.Sistema superiore di aggancio in acciaio tra le lastre in vetro e la struttura portante in cls

13.Finitura antiscivolo per il calpestio in cls rinforzato

14.Cls precompresso e sistema di drenaggio avvolto e finito in fogli gommati

15.Copertura verde sp. 25 mm su materiale in fibra di vetro

16.Aggregato sp.50 mm

17. Strato protettivo in bitume sp.20 mm

18.Guaina bituminosa sp.25 mm con in fogli polimerici usata come barriera al vapore

19.Malta di allettamento

20.Piastra in cls sp.700 mm

21.Cavalletto in acciaio

22.Struttura in acciaio per la chiusura del pacchetto di copertura

23.Sigillante di tenuta all’acqua









Sezione dettaglio dell’attacco a terra della facciata

1.Struttura in pannelli divetro spessore 12 mm trattata con filtro antisole

2.Attacco dell’estremità della pavimentazione interna

gommata

3.Rifiniture di 45 mm rivettata all’estremità con una guida in alluminio di 35X35 mm

4.Guaina in neoprene

5.Sistema Pilkington di aggancio della lastra in vetro al solaio in cls

6.Solaio in piastre di cls con trave di bordo

7.Cls precompresso con profilo scavato

8.Sezione dell’acciaio sul piano di calpestio per il drenaggio dell’acqua

9.Grata metallica

10.Sistema di drenaggio dell’acqua piovana

11.Piastre di pavimentazione esterna in cls precompresso

12.Cordolo di sicurezza in acciaio,diametro 40 mm supportato da piedini in acciaio agganciati al solaio in cls







S I S T E M I C O S T R U T T I V I : I L T E T T O G I A R D I N O







La scelta di utilizzare una copertura verde per un edificio per uffici è piuttosto insolita;l’idea nasce all’inizio dalla volontà di voler creare un luogo ameno per i lavoratori della Willis Faber ;

inoltre le caratteristiche d’isolamento della copertura verde hanno permesso di abbassare il carico termico dell’edificio dovuto alle proprietà altamente isolanti del manto erboso per cui

in fase di costruzione si rese possibile eliminare uno strato di isolante espanso con un conseguente risparmio economico.

Caratteristiche principali nel campo di applicazione di un tetto piano con pendenza tra 0°e 3°e inverdimento estensivo

-primo strato drenante rappresentato da uno strato minerale oda uno strato drenante

-secondo strato estensivo che permette un attecchimento rapido delle forme vegetative con minima riserva idrica







S I S T E M I C O S T R U T T I V I : I L T E T T O G I A R D I N O

Sezione dettaglio della copertura-giardino

1. Manto erboso sp.25 mm appoggiato su fibra di

metallo

2. Griglia metallica

3. Sistema di drenaggio dell’acqua piovana in

metallo

4. Getto in cls sp.50 mm

5. Triplo strato isolante con guaina in bitume

impermeabilizzante

6. Guaina impermeabilizzante in bitume

7. Solaio in Cls precompresso con profilo scavato,

sp.700 mm

8.Tubo per il drenaggio dell’acqua

S I S T E M I C O S T R U T T I V I : I L P A V I M E N T O

Cercando di richiamare la suggestione della superficie erbosa del giardino esterno all’ultimo livello, Foster utilizza anche per interni un pavimento in gommatura verde, di facile pulitura e manutenzione, preferito sia per la capacità di rendere gli ambienti più vivaci e piacevoli sia per la possibilità di riflettere luce dall’alto e migliorare la luminosità.

_Pavimentazione interna e il tetto giardino







S I S T E M I C O S T R U T T I V I : D I S T R I B U Z I O N E D E G L I I M P I A N T I

Per rispondere alla necessità di avere diversi tipi di impianti Foster progettò un controsoffitto molto alto in grado di ospitare insieme illuminazione, condizionamento e sistemi sprinkler.

Nel pavimento rialzato si distribuisce la rete elettrica.

I sistemi si predispongono al meglio anche per la manutenzione data la facile smontabilità.

Impianto di illuminazione

Impianto elettrico

Impianto di condizionamento







La qualità dei servizi ai piani è pensata per una flessibilità a lungo termine e un aumento previsto degli standard e delle richieste impiantistiche. Negli anni ‘60 la distribuzione della rete elettrica ai piani non era ancora troppo influenzata dagli alti consumi dovuti all’odierno uso dei pc che di cui Foster già tiene in considerazione.

L’illuminazione è diffusa ottimamente,data l’assenza di partizioni interne che migliorano anche l’accessibilità agli ambienti.

La massiccia richiesta di alluminio, 40 miglia, contribuì, come per il resto la grandezza degli ordini nel progetto degli impianti, ad agevolazioni nei costi di produzione.

Impianto elettrico

Scatola vari impianti

_Dettagli del controsoffitto in alluminio








La soluzione impiantistica del pacchetto atrezzato nel soffitto non viene portata a ternime a ridosso della superficie vetrata ma si conclude alcuni metri dietro in modo da poter posizionare le bocche d’uscita del condizionamento nello spazio libero, garantendo un flusso d’aria diretto lungo la parete vetrata per diminuire l’effetto di condensa. La distribuzione dell’aria condizionata avviene in modo libero negli spazi non essendo ostacolata da partizioni tra gli ambienti.

_Schizzi e dettagli dei sistemi di areazione prossimi alla vetrata esterna








Dettaglio costruttivo del sistema nello spazio tecnico del soffitto

1.Piastra in cls rinforzata,spessore 700 mm

2. Alluminio rinforzato rifinito

3. Materiale isolante in fibra di vetro sp.20 mm

4. Aggancio sospeso

5. Bocchetta finale del sistema sprinkler

6. Diffusori d’aria connessi in maniera flessibile l’uno all’altro

7. Diffusore luce

8. Distribuzione illuminazione elettrica primaria

9. Sistema d’espulasione d’aria

10. Distribuzione illuminazione elettrica locale








S C H E D A T E C N I C A D E G L I I M P I A N T I

Nonostante si tratti di un edificio con una elevata qualità architettonica e ospiti delle funzioni dispendiose dal punto di vista energetico come le piscina e la cucina,il suo comportamento energetico è eccellente.

Il consumo di energia elettrica dell’edificio è inferiore del 35% rispetto al consumo di un edificio tradizionale per uffici,a parità di stessa superficie.Le previsioni dei consumi stimati,riguardavano:-250.000 therms per anno,di gas;-8.000.OOO KW/h per anno,di elettricità,stimati per un uso degli uffici,piscina e computer di 5 giorni a settimana;

Nel 1976,dopo il primo anno di entrata in funzionamento dell’edificio,i consumi erano:-170.000 therms per anno,di gas-5.829.000 KWh per anno,di elettricità

Negli anni a seguire i consumi energetici andarono ancor più diminuendo fino agli anni ‘90, quando l’uso massiccio dei computer comportò un più alto dispendio di energia elettrica.

_Viste dei locali tecnici







L ’ A N T I N C E N D I O

L’edificio è dotato di un sistema d’irrigatori sprinkler,come sistema antincendio,che oltre ad essere molto economico permette di risolvere il problema della salita dei fumi,in caso d’incendio, nella hall centrale e nello spazio aperto degli uffici.Inoltre sono stati adottati molti accorgimenti al momento della progettazione come la forma affusolata in cui terminano i solai,che fungono da barriera contro la risalita dei fumi lungo la facciata principale.

E’ stato usato un rivestimento in neoprene per la parte terminale dei solai che costituisce un dispositivo antifumo presente nello spazio di percorrenza a lato degli uffici.

Gli spazi a piano terra,contenenti i computer,sono dotati di fessure per la fuoriuscita di CO2 ,per ridurre il rischio di entrata in contatto con l’acqua e degli speciali sensori sono disposti sul pavimento per rilevare la presenza di acqua.

Nella scelta dei materiali è stata posta molta importanza a limitare l’uso di materie facilmente infiammabili, ad esempio è stato scelto un controsoffitto in metallo e materiale galvanizzato per la facciata in vetro e per la partizioni.

Le vie di fuga principali sono collocate nei vani tecnici degli ascensori.

_Vista della facciata esterna







L A S O S T E N I B I L I T A ’

Scopo:

La sostenibilità è stata valutata con il metodo ITACA,in vigore in Italia per la valutazione della qualità energetica di un edificio e con l programma di certificazione LEEDS ( Leadership in Energy and Environmental Design)GREEN BUILDING RATING SYSTEM ,in uso nel Regno Unito.

OBIETTIVO:

In entrambi i casi si è proceduto alla valutazione secondo delle categorie di tipo qualitativo al fine di apprezzare complessivamente il livello di sostenibilità dell’edificio,anche in merito a delle categorie di cui non si possono disporre dati di tipo quantitativo.

TIPO DI ANALISI:

Entrambi i metodi operano individuando delle macrocategorie a cui sono assegnate dei prerequisiti che costituiscono l’obiettivo di massima sostenibilità per ciascuna.

VALUTAZIONE FINALE:

Il metodo LEEDS valuta la sostenibilità secondo cinque categorie ambientali:

- Sostenibilità del sito,

- Efficienza idrica,

- Energia ed atmosfera,

- Materiali e risorse,

- Qualità dell’aria indoor

Il metodo potrebbe ampliarsi includendo un’ulteriore categoria che si riferisce all’ innovazione nel processo progettuale.

Il metodo ITACA opera secondo delle categorie simili,in cui il punteggio finale è dato dalla sommapesata dei punteggi totali.







V A L U T A Z I O N E D E L L A S O S T E N I B I L I T A ’

REQUISITI PUNTI

1.SCELTA DEL SITO (da 8 a 14 punti) Prerequisito: controllo dell’erosione dei suoli e della sedimentazione Scelta del sito (punti 1) – sviluppo urbano (1) – miglioramento della qualità del suolo (1) – trasporto alternativo (4) – riduzione dei rumori del sito(2) – gestione dell’acqua piovana (1) – progettazione degli spazi aperti con lo scopo di ridurre le isole di calore (2) – riduzione dell’inquinamento (1)

8

2. EFFICIENZA DELL’USO DELL’ACQUA (da 3 a 5) Gestione efficiente dell’acqua negli spazi aperti (punti 1) – tecnologie innovative per il recupero (1) – riduzione uso (1)

3

3. ENERGIA E ATMOSFERA (da 7 a 17)

Prerequisito 1: progettazione dei sistemi energetici di monitoraggio dell’edificioPrerequisito 2: standard energetici minimi Prerequisito 3: riduzione di CFC nei sistemi di ventilazione e condizionamento Ottimizzare le performance energetiche (punti 8) –uso di energia rinnovabile (2) – monitoraggio

dell’edificio (1) –ridurre l’emissione di gas serra (1) – misurazione e monitoraggio dei risultati (1) – promuovere l’uso di

energiapulita (1)

10








REQUISITI PUNTI

4. MATERIALI E RISORSE(da 7 a 12)

Prerequisito: raccolta differenziata dei materiali e rifiuti riciclabiliRiuso nell’edificio (punti 2) – gestione dei rifiuti provenienti dalla costruzione(2) – riuso delle risorse (2) – riciclo (2) – uso di materiali locali o regionali (1) – uso di materiali rapidamente rinnovabili (1) – uso di legno certificato (1)

5

5. QUALITA’ DELL’ARIA INTERNA(da 8 a 15)

Prerequisito1: standard minimo di qualità interna dell’ariaPrerequisito2: controllo del fumo da tabaccoMonitoraggio delle emissioni di CO2 (1) – favorire la ventilazione interna degli edifici (1) – piano di gestione della costruzione per assicurare la qualità dell’aria indoor (2) – uso di materiali a basse emissioni (3) – controllo delle fonti di inquinamento chimico indoor (1) – sistemi di controllo (2) – confort termico (2) – illuminazione naturale e viata (2)

13

TOTALE 39

VOTAZIONE PUNTI

Mediocre 26-32

Sufficiente 33-38

Buono 39-51

Eccellente 52+






















CARATTERISTICHE

PROCESSO

La pianificazione, progettazione e esecuzione della WILLIS FABER & DUMAS sono sicuramente un esempio di buon coordinamento fra il team di progettazione e al committenza privata coinvolti in questi momenti. Il buon funzionamento dell’intero processo è testimoniato anche dalla tempistica sia quella della progettazione che quella della realizzazione.

CANTIERE

Gli uffici della WILLIS FABER & DUMAS sono stati costruiti in un tempo relativamente breve grazie all’utilizzo di una tecnologia costruttiva a secco e soprattutto a un ottimo coordinamento delle diverse fasi costruttive.

TECNOLOGIA

Osservando l’edificio si può dedurre come nella fase di progettazione si sia tenuto conto della flessibilità degli spazi interni cercando di assicurare il miglior comfort di illuminazione e a reazione possibile per quegli anni. Inoltre il sistema delle chiusure esterne in vetro è un esperimento innovativo a nostro giudizio ben riuscito.

GESTIONEL’edificio non necessita di una manutenzione eccessiva; qualora si rendesse necessario si è comunque previsto un sistema di manutenzione facilmente eseguibile e in caso di necessità alcune componenti sono facilmente sostituibili,come è ben evidente dal sistema di distribuzione degli impianti alloggiati nel controsoffitto.

DEMOLIZIONEAvendo usato una tecnologia strutturale puntiforme per una maggiore flessibilità interna, è facile prevedere un ottimo adeguamento della struttura a nuove e diverse necessità future; inoltre, in caso di demolizione, molti dei materiali utilizzati possono essere riciclati.





NON SOSTENIBILE SOSTENIBILE

PROCESSO

CANTIERE

TECNOLOGIA

GESTIONE

DEMOLIZIONE

0 % 60 %

0 % 100 %

0 % 80 %

0 % 70 %

0 % 80 %








ALLUMINIO

POLIURETANO

GUAINA CEMENTO ACCIAIO VETRO COPERTURA VERDE

NATURALITA’ sufficiente Insufficiente Insufficiente

Insufficiente sufficiente buono ottimo

DURABILITA’ buono sufficiente Insufficiente

Insufficiente ottimo medio insufficiente

CONSUMO ENERGIA

sufficiente Insufficiente Insufficiente

Insufficiente Insufficiente insufficiente ottimo

PROPRIETA’ ELETTRICHE

sufficiente sufficiente Insufficiente

medio Insufficiente nd nd

PROPRIETA’ TERMICHE

insufficiente

ottimo medio Insufficiente Insufficiente Insufficiente ottimo

PROPRIETA’ ACUSTICHE

insufficiente

ottimo buono medio Insufficiente Insufficiente ottimo







V A L U T A Z I O N E E N E R G E T I C A D E I M A T E R I A L I

MATERIALE CONSUMO DI ENERGIA kwh/kg

Acciaio 9.72

Cemento armato 0.29

Inerti 0.03

Calce 0.92

Alluminio 14

Vetro 5.28

ALLUMINIO

POLIURETANO

GUAINA CEMENTO ACCIAIO COPERTURA VERDE

VETRO

TRASPIRAZIONE ottimo medio Insufficiente Insufficiente

insufficiente

ottimo sufficiente

IGROSCOPICITA’ insufficiente

Insufficiente Insufficiente Insufficiente

insufficiente

ottimo Insufficiente

CONTENUTO VAPORE insufficiente

ottimo ottimo Insufficiente

insufficiente

buono sufficiente

ASSORBIMENTO insufficiente

Insufficiente Insufficiente Insufficiente

nd buono sufficiente

RESISTENZA SUPERFIC.

buono Insufficiente nd Insufficiente

ottimo insufficiente

sufficiente

ECOLOGICITA’ 1.5 0.8 0.6 0.4 1.5 3.0 1.2







V A L U T A Z I O N E E N E R G E T I C A D E I M A T E R I A L I

B I B L I O G R A F I A

LIBRI

Materiale su Willis Faber & Dumas Building

G.Bramante,WILLIS Faber & Dumas-Foster Associates,Phaidon,1993

N.Foster-Foster Associates,Buildings and projects,Vol.II,WatermarK,1989

A.Benedetti,Norman Foster,Zanichelli editore ,Bologna,1988

Materiale su Norman Foster

M.Quantrill, The Norman Foster Studio:consistency through diversity E&FN Spon,londra,1999

L.Greco,Norman Foster:sulle ali della tecnica ,Testo & immagini,collana curata da Bruno Zevi,Torino,2001

SITI

www.normanfoster.com

www.structure.de







Documents

L A B O R A T O R I O I N T E G R A T O S O S T E N I B I L I T A 3 C O R S O D I T E C N O L O G I A D E L L A R C H I T E T T U R A P R O F. M A N F