Campus USI/SUPSI, Lugano-Viganello
Consorzio architetti Simone Tocchetti e Luca Pessina
La nuova sede del campus USI/SUPSI apre nuovi orizzonti al futuro della città, sia perché va a promuovere la ricerca e la vita accademica, sia perché l'edificio di Tocchetti e Pessina rappresenta un'importante tappa architettonica nella valorizzazione dell'asse lungo il fiume Cassarate.
Zenobia
Al bordo del fiume, tra i quartieri di Molino Nuovo e Viganello, su un’area di circa 22’000 m2, un tempo della fabbrica Campari, l’edificio appena concluso, che unisce sotto un unico tetto la Facoltà di Scienze informatiche e di Scienze biomediche dell’USI, il Dipartimento Tecnologie innovative della SUPSI, e infine l’istituto Dalle Molle di Studi sull’intelligenza artificiale, non è solo una tappa architettonica del processo di rivitalizzazione del fiume Cassarate e del recupero del suo valore paesaggistico pubblico nel tessuto urbano, ma un centro di ricerca e studio che apre nuovi orizzonti al futuro della città.
L’architettura del progetto «Zenobia» del team di Simone Tocchetti e Luca Pessina, «caratterizzato dalla doppia matrice: implosiva al centro (…) esplosiva all’esterno (…) tendente alla riappropriazione degli spazi residui», giudicato a suo tempo convincente per «l’allineamento su via La Santa e la suggerita cucitura del contesto a nord e a est» dalla giuria del concorso, è venuta acquistando in seguito, nel corso della sua elaborazione, una sorta di rigore formale, si direbbe matematico, astratto, diverso dall’iniziale volontà di aderire puntualmente, con circostanziate operazioni volumetriche, alle peculiarità del contesto e alle diverse giaciture della morfologia urbana. Definiti nuova «piazza», i 2700 m2 dello spazio attorno al quale il progetto «Zenobia» organizza l’intero programma vanno piuttosto considerati una corte o un cortile, ovvero l’elemento fondamentale di un tipo edilizio ricorrente, di antica e profonda tradizione, che percorre, ogni volta interpretato, la storia dell’architettura e della città. Non mancano esempi. Della vicina Milano possiamo ricordare proprio alcune tra le sue prestigiose sedi universitarie: la Statale o l’Università Cattolica del Sacro Cuore, con sede in antichi edifici a corte nati per altre funzioni (ospedale l’uno, chiostro l’altro) che trovano nel tipo architettonico della corte (64x72 m la prima, 49x49 m la seconda) uno tra i motivi della loro identità, discretamente celata nel tessuto urbano della città. Possiamo segnalare almeno due aspetti dell’interpretazione che, differenziandolo da essi, il progetto «Zenobia» ci offre dei suoi modelli storici: l’accesso alla corte non da uno solo ma da quattro androni posti ai vertici e la matrice a «elica» o il «movimento ciclico», per così dire, che sta a fondamento della pianta, reso leggibile nell’orientamento orario/antiorario dei pannelli prefabbricati che rivestono le sue facciate.
La corte (40x65m), un rettangolo aureo di 5/8, è generata dal raddoppio di un corpo a «L» secondo una traslazione rotatoria. Compongono l’elemento base a «L» un rettangolo (34x8) e un quadrilatero ciclico (vertici che giacciono su una stessa circonferenza dunque con angoli opposti supplementari).
Con un lato parallelo a via La Santa, la figura della pianta si compone fedele a istituzioni geometriche astratte ancor più che in rapporto al contesto. La serie di Fibonacci (1, 2, 3, 5, 8, 13) pare aver guidato i progettisti nella composizione della loro architettura. Il principio statico/distributivo è molto chiaro e semplice. Un corpo portante al centro di un perimetro di facciata portante, attorno al quale si genera una fascia del tutto libera da pilastri, garantisce una superficie illuminata tutta attorno, disponibile a essere suddivisa in modo flessibile.
Nel corpo portante centrale vengono raccolti i servizi igienici e le distribuzioni verticali, collegate ai generosi atrii di ingresso al piano terreno, disposti attorno al cortile. Le belle proporzioni, la nobile sobrietà dei materiali scelti, la cura nell’esecuzione che caratterizzano questi spazi affacciati sulla corte ci parlano del carattere accogliente di questo edificio che qui offre un contrappunto al carattere, invece più duro e chiuso, del suo volto urbano.
Andrea Casiraghi, architetto
Concetto energetico
L’edificio del campus USI/SUPSI rispecchia quanto necessario a garantire il raggiungimento dello standard Minergie (stato 2017) attraverso un efficiente sistema edificio-impianti.
Minergie è uno standard di costruzione svizzero che si pone come obbiettivo il comfort abitativo da raggiungere grazie a un involucro della costruzione di elevata qualità e a un sistematico rinnovo dell’aria. Inoltre, lo standard richiede un consumo energetico molto basso e una percentuale elevata di energia rinnovabile.
Il progetto del campus ha una superficie di riferimento energetica di 27’130 m2 con destinazione d’uso mista (amministrazione, scuola, ristorante e impianti sportivi) ed è caratterizzato da una forma compatta (il fattore di forma è dato dal rapporto tra la superficie disperdente e la superficie di riferimento energetico). Fattori di forma inferiori a 1 permettono di minimizzare le dispersioni termiche e per il campus il fattore si attesta a 0.93 (immagine 13).
L’involucro termico è inoltre caratterizzato da buoni spessori di isolante termico (sp. medio c. 16 cm) e da serramenti performanti (triplo vetro: Ug = 0.6 W/m²K, g = 0.51, tl = 0.70). Sono stati inoltre ottimizzati e corretti tutti i differenti ponti termici presenti sull’involucro (immagine 14).
Il fabbisogno di calore per il riscaldamento dello stabile è di 18.7 kWh/m²; il limite Minergie (23.9 kWh/m²) è ampiamente rispettato.
Nei mesi estivi, il comfort è garantito attraverso la protezione termica estiva costituita da lamelle esterne regolabili automaticamente in funzione dell’irraggiamento e una buona inerzia termica della struttura (grazie alle pareti e solette in cemento armato).
Il riscaldamento dell’edificio è fornito da una centrale di quartiere, ubicata all’interno del volume del campus e di proprietà dell’AIL, che produce la parte di calore necessaria mediante una pompa di calore acqua-acqua che recupera il calore di processo di ritorno dal CSCS (Swiss National Supercomputing Centre). L’utilizzo di una pompa di calore di ultima generazione unitamente a una fonte di calore a temperatura costante intorno ai 12 °C permettono di raggiungere alti livelli di rendimento (coefficiente di lavoro annuo stimato intorno a 5).
La produzione di acqua calda sanitaria avviene mediante la pompa di calore acqua-acqua fino a 40 °C e successivamente tramite caldaie a gas a condensazione fino a 70 °C; in questo modo è possibile mantenere un livello di rendimento elevato (coefficiente di lavoro annuo stimato intorno a 5.3).
Durante l’estate viene utilizzato il sistema di raffreddamento con freecooling (raffreddamento passivo mediante scambiatore e senza l’ausilio di macchine frigorifere); in questo modo è stato possibile ridurre il fabbisogno elettrico sfruttando le basse temperature dell’acqua di lago.
Sono presenti diversi impianti di ventilazione meccanica con recupero di calore che garantiscono un buon ricambio d’aria e una riduzione delle perdite termiche per ventilazione naturale. 12 monoblocchi a portata variabile con sonde per il controllo della temperatura, del tenore di sostanze volatili VOC e di anidride carbonica CO2, garantiscono il corretto ricambio igienico in ogni ambiente.
Lo standard Minergie richiede, inoltre, una verifica del fabbisogno elettrico per l’illuminazione con limiti molto più restrittivi rispetto a quelli normativi. Nel Campus sono pertanto state utilizzate lampade a LED in tutti i corpi illuminanti ed è stata prevista l’installazione di sensori di movimento in tutti i locali ad eccezione dei locali di servizio (locali tecnici, depositi).
Il fabbisogno di energia finale (tenuto conto dei fabbisogni per riscaldamento, produzione ACS, ventilazione meccanica e raffrescamento) è di 38.7 kWh/m²; il limite Minergie (39.7 kWh/m²) risulta rispettato.
Paola Bertoni, Flavio Petraglio, ingegneri, Evolve SA
Componenti dell’involucro
Serramenti
I serramenti in facciata sono di due tipi. Il primo è un serramento a un campo con vetro fisso; il secondo tipo, delle stesse dimensioni, forma due campi dei quali quello superiore è munito di anta apribile e quello inferiore ha un vetro fisso. I due tipi di serramenti si alternano a ripetizione anche sui piani in modo da formare una sorta di schema a scacchiera. Questi elementi sono concepiti in modo autoportante, con vetri tripli di sicurezza a prova di caduta. I vetri sono basso emissivi e a controllo solare, con valori di trasmittanza Ug pari a 0,6 W/m2 K (EN 673), fattore solare g di ca. 52%. I singoli serramenti sono muniti di cornici in profili in alluminio estruso, che formano dei telai perimetrali per ospitare i sistemi di protezione solare costituiti da tende veneziane posate nel vano superiore dei telai. Le cornici sono fissate in una fase successiva di posa tramite ancoraggi speciali in fibra di vetro sintetica rinforzata con poliossimetilene.
I serramenti sono muniti di tende veneziane a comando elettrico 230V, inserite nel vano superiore delle cornici, concepito in modo da permettere la manutenzione.
Ancoraggi
Per il fissaggio dei serramenti e degli elementi prefabbricati di calcestruzzo vengono utilizzati profili di ancoraggio HALFEN annegati nel getto e predimensionati per sopportare carichi di oltre 2,7 tonnellate. In aggiunta sono anche stati previsti ancoranti a secco sul posto.
Elementi prefabbricati in calcestruzzo
La facciata è considerata come calda. Tutti gli elementi prefabbricati in calcestruzzo sono elementi costituiti da più componenti autoportanti e posati conformemente alle indicazioni del progettista. Gli elementi prefabbricati sono concepiti monostrato e posati davanti alla struttura grezza, formando un’intercapedine ventilata. Gli elementi prefabbricati sono posati con giunti a vista aperti. La struttura grezza è coibentata nelle sue parti con lana minerale. Gli elementi prefabbricati sono ancorati a scomparsa sulla struttura grezza con appositi ancoraggi e staffe in acciaio inossidabile della classe AISI 1.4571/1.4401 (A4). Il sistema offre la possibilità di regolazione verticale sotto carico e ancoranti o spinotti di ritenzione.
Adrio D’Agostinis, ingegnere, economista aziendale Mebatech AG
Luogo Lugano-Viganello
Committenza Consorzio USI/SUPSI per il Campus di Lugano-Viganello
Architettura Consorzio architetti Simone Tocchetti e Luca Pessina, Lugano-Zurigo Collaboratori F. Piatti, C. Sartorio, T. Coletta, M. Luppi, L. Plebani, R. De Ciccio, M. Cutolo, V. Marzorati, S. Tocchetti, L. Pessina
Direzione Lavori Direzione Lavori SA, Lugano
Architettura del paesaggio Rosenmayr Landschaftsarchitektur, Zurigo
Ingegneria civile Fürst Laffranchi Bauingenieure GmbH, Aarwangen
Progetto impianti RVCS Visani Rusconi Talleri SA, Taverne
Progetto impianti elettrici Elettroconsulenze Solcà, Mendrisio-Lugano
Fisica della costruzione Evolve SA, Giubiasco
Progetto serramenti e facciate Mebatech AG, Baden
Impresa Garzoni SA, Lugano
Date concorso ottobre 2010 – luglio 2011, progetto 2014-2020, realizzazione 2017-2021
Pianificazione energetica Evolve SA, Giubiasco
Certificazione o Standard energetico Minergie – TI-524
Intervento e tipo edificio costruzione nuova
Categoria edificio (Ae) 27’130 mq, 13’652 mq cat. III Amministrazione; 11’512 mq cat. IV Scuole, 1’099 mq cat. VI Ristoranti, 867 mq cat. XI Impianti sportivi
Fattore di forma (Ath/Ae) 0.93
Riscaldamento produzione tramite pompa di calore acqua-acqua che recupera il calore di processo del CSCS (mediante prelievo dalla condotta di ritorno). La pompa di calore ha caratteristiche di condensazione che permettono di raggiungere efficienze (COP) maggiori a 4
Acqua calda il preriscaldamento viene eseguito con la pompa di calore a bassa temperatura che si occupa del fabbisogno di riscaldamento. La differenza viene coperta grazie alla vicina centrale termica di quartiere AIL che mediante un impianto a cogenerazione a gas produce un gradiente ad alta temperatura (necessario anche per la prevenzione della legionella)
Elettricità potenza installata 1250kVA, cogeneratore a gas 263kW, punti domotica circa 8000, 120 quadri di distribuzione elettrica, 10 km di passerelle portacavi, 1050 pozzetti a pavimento, 800 km di cavi elettrici
Requisito primario involucro dell’edificio 17.4 kWh/mq (limite: 24.1 kWh/mq) Indice Energetico Complessivo (da certificazione) 38.2 kWh/mq (limite: 39.7 kWh/mq)
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