Tecnologia verde per l'HPZ

? un affare fatto: il sistema energetico svizzero sarà sistematicamente ristrutturato entro il 2050. Lontano dall'energia nucleare e verso le fonti di energia rinnovabili. L'obiettivo è quello di ridurre ancora più rapidamente le emissioni di CO? e i combustibili fossili - l'obiettivo desiderato è una riduzione di almeno il 20% entro il 2020 rispetto ai livelli del 1990 Per raggiungere gli obiettivi di una società sostenibile, l'energia deve essere risparmiata in tutti i settori: nel settore della mobilità, nell'industria e nelle aziende di servizi, nei comuni e nelle città - e soprattutto nel settore delle costruzioni.

Secondo la Commissione europea, la costruzione e la manutenzione degli edifici, compresi il riscaldamento, il condizionamento dell'aria, l'illuminazione e le apparecchiature elettriche, rappresentano il 40% del consumo energetico dell'UE. Trovare una soluzione a lungo termine a questo problema energetico è anche responsabilità dell'attuale generazione di architetti.

Prova di nuove tecnologie edilizie

Hansjürg Leibundgut, professore presso l'Istituto di Tecnologia dell'Architettura, pensa a tecnologie edilizie a prova di futuro. Con il suo concetto di "sistema di edifici LowEx", gli edifici nuovi o ristrutturati possono essere alimentati con energia a basse emissioni utilizzando sonde geotermiche, collettori ibridi e pompe di calore. Le precedenti scoperte in questo campo specialistico sono state ora testate nella pratica in una sorta di prova: durante la conversione dell'ex edificio centrale del Dipartimento di Fisica nel 必博官网,必博体育 H?nggerberg. Questo edificio per uffici con l'abbreviazione HPZ, realizzato sulla collina verde durante la prima fase di costruzione negli anni '60, doveva essere completamente rinnovato nel contesto della strategia dell'ETH per migliorare la propria impronta ecologica e come parte di misure di ristrutturazione complete.

Gli scarsi valori di isolamento dell'edificio e le elevate perdite termiche in inverno erano in contrasto con la richiesta odierna di un basso consumo di energia primaria e di un basso impatto ambientale. "Il concetto di conversione originale e convenzionale prevedeva una ristrutturazione del nucleo", spiega Philippe Goffin, dottorando presso la Cattedra di Tecnica delle Costruzioni. In altre parole, l'edificio doveva essere riportato alla sua struttura di base e poi dotato di una nuova facciata, di un nuovo tetto e di nuovi impianti tecnici. "Sarebbe stato un vero peccato, perché la facciata in alluminio di alta qualità ed estetica di Albert Heinrich Steiner sarebbe stata distrutta".

Steiner, architetto zurighese, storico architetto della città e professore di architettura e pianificazione urbana dell'ETH, alla fine degli anni '50 ha elaborato i piani per l'espansione complessiva della scuola universitaria sull'H?nggerberg e ha realizzato i primi edifici, tra cui l'edificio HPZ. Per proteggere la costruzione della facciata dell'edificio, che meritava di essere conservata, per evitare un'inutile usura dei materiali di alta qualità e allo stesso tempo per ridurre le emissioni grigie durante il processo di costruzione, il professore Leibundgut e il suo team di ricercatori hanno sviluppato una strategia di ristrutturazione alternativa. Questa opzione di ristrutturazione proponeva di mantenere la facciata originale, ad eccezione del piano terra, e di sostituire solo i vetri delle finestre e di isolare nuovamente il tetto.

Le installazioni tecniche, invece, dovevano essere completamente sostituite dai componenti LowEx sviluppati dalla cattedra. "La nostra attenzione si è concentrata sulla tecnologia dell'edificio, ovvero sugli impianti di riscaldamento, ventilazione e illuminazione", spiega Philippe Goffin, illustrando i punti principali della strategia di conversione, efficiente anche dal punto di vista economico. "Volevamo verificare se gli edifici originariamente poco isolati potessero essere adattati per soddisfare gli odierni requisiti di efficienza energetica senza un'ampia ristrutturazione del nucleo", requisiti che ora sono stati soddisfatti.

Temperature confortevoli

Il riscaldamento e il raffreddamento dell'edificio sono ora decentralizzati, cioè controllati dalla domanda, Chi siamo, tramite pannelli a soffitto che possono essere controllati individualmente. Per citare solo un vantaggio di questo sistema di riscaldamento e raffreddamento progettato per le basse temperature: Mentre prima della conversione le temperature di mandata richieste erano di 60?C e oltre, ora sono solo di 32?C per il riscaldamento. Inoltre, il calore di scarto viene recuperato in inverno tramite due pompe di calore per l'aria di scarico.

In estate, invece, il carico di raffreddamento necessario è stato ridotto grazie all'uso di vetri a controllo solare (M-glass) altamente efficaci in tutto l'edificio. Il vetro M filtra le radiazioni infrarosse e UV dallo spettro luminoso, consentendo l'ingresso di molta luce diurna e di poco calore nell'ambiente. Il tetto ri-isolato riduce ulteriormente la necessità di riscaldamento e raffreddamento. Anche le unità meccaniche di alimentazione dell'aria (airbox) installate in tutti gli uffici sono efficienti dal punto di vista energetico. L'aria fresca viene pre-temperata nell'airbox. L'aria di scarico viene poi estratta a CO? controllata attraverso i pannelli del soffitto. In questo modo si riduce il tasso di ricambio dell'aria e si minimizza la perdita di temperatura attraverso il ricambio dell'aria.

"L'energia necessaria per l'edificio è fornita dalla rete anergetica del campus e da una pompa di calore centrale", conferma Philippe Goffin. Questo nuovo sistema geotermico dinamico del 必博官网,必博体育 H?nggerberg, a cui sono stati collegati i primi edifici per uffici nella primavera del 2012, immagazzina il calore di scarto generato durante il raffreddamento degli edifici in estate e lo utilizza per il riscaldamento in inverno. I singoli edifici e i campi di sonde geotermiche sono combinati in una rete attraverso una rete anergetica a livello di area.

A partire dal 2025, il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici sull'H?nggerberg dovrebbero essere praticamente privi di emissioni. ? facile capire che un sistema geotermico così completo pone requisiti elevati alla regolazione dei sistemi di riscaldamento, condizionamento e ventilazione. Questo rende ancora più piacevole il successo ottenuto dagli ingegneri dell'Istituto di Tecnologia dell'Architettura: il concetto di tecnologia edilizia LowEx utilizzato nell'edificio di fisica alumni è stato in grado di soddisfare questi requisiti grazie agli impianti di nuova concezione. Un passo importante verso una tecnologia edilizia ecologica.