_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