Factory in the Forest, Design Unit Architects, Bukit Minyak (Malaysia)

La Factory in the Forest situata nel Penang Science Park è una nuova sede di Paramit Malaysia, azienda che fornisce servizi di ingegneria, produzione e post-produzione, integrati alle aziende di dispositivi e strumenti medici. Costruita a seguito di un concorso vinto da Design Unit Architects con IEN Consultants, il progetto si pone l’obiettivo di sovvertire le impostazioni architettoniche della fabbrica tradizionale alla volta di un complesso innovativo. Secondo le intenzioni di Design Unit Architects, il progetto “mira a collegare l’insediamento con una foresta artificiale, offuscando, quindi, il confine tra edificio e natura”. La costruzione pare smaterializzarsi per entrare in sinergia con l’ambiente autoctono perseguendo i principi dell’efficienza energetica, dell’efficienza idrica, dell’illuminazione naturale diurna e della biofilia, intesa dai progettisti come “il bisogno umano fondamentale di una connessione con la natura”. Il complesso, atto a ospitare 800 persone (300 in più delle 500 della sede precedente), doveva integrare i principi dello sfruttamento passivo dell’energia con i sistemi di climatizzazione attiva per garantire il comfort interno riducendo il consumo energetico. I volumi edificati sono essenzialmente due. Uno riservato alla produzione e al magazzino, con un’estensione di circa 11.262 metri quadrati, e un edificio per uffici di circa 1.685 metri quadrati separati da un cortile centrale verde. Una “foresta di colonne” sorregge una grande tettoia continua a lamelle a protezione del sole tropicale e un ponte sospeso sul cortile collega gli uffici alla fabbrica diventando un luogo di incontro per riunioni e conferenze. Il volume destinato agli uffici ha costanti accessi a giardini pensili, mentre il luogo di produzione vero e proprio ha una vista continua sul paesaggio e sul cielo attraverso vetrate a tutt’altezza protette da schermature longitudinali di cemento e shed in copertura. I materiali sono pochi ed espressi secondo la loro natura: cemento armato a vista, colonne e travi di acciaio e grandi vetrate dai profili minimali plasmano l’alternanza dei volumi alla vegetazione non occultando la struttura.

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Dal punto di vista ambientale, gli alberi e la vegetazione che travalicano i confini del costruito lo avvolgono ombreggiando gli ambienti e contribuendo al mantenimento del comfort all’interno in modo passivo. Il complesso riceve luce naturale diffusa riducendo la dipendenza dall’illuminazione artificiale che, insieme al sistema di raffrescamento radiante a pavimento e a una tecnologia di climatizzazione all’avanguardia, riduce il consumo energetico della metà rispetto a un impianto convenzionale di dimensioni simili. Inoltre, un sistema di sfruttamento e raccolta delle forti precipitazioni tropicali “incorpora” nella struttura vere e proprie cascate: l’acqua piovana, dalla copertura, è convogliata per scendere a cascata attraverso una serie di “beccucci” fino a un bacino di scolo in ciottoli a livello del cortile. Tubazioni interrate convogliano poi l’acqua dal cortile allo stesso serbatoio di raccolta dell’acqua piovana sotto l’area del parcheggio, composto da superfici drenanti che riducono l’inquinamento delle acque superficiali. Complessivamente, la fabbrica ha ottenuto un risparmio misurato del 45% rispetto alla sede precedente. Inoltre, aspetto essenziale per la Paramit Malaysia nell’ideazione della nuova sede, è stato dimostrato che il tempo trascorso nella natura o anche la visione di ambienti naturali sono associati a uno stato d’animo positivo, al benessere psicologico e, di conseguenza, a una maggiore soddisfazione lavorativa associata a una produttività più efficiente.

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Le componenti spaziali del progetto
Il sito di progetto ha un’area rettangolare allungata sostanzialmente suddivisa in quattro fasce parallele secondo il senso trasversale. La zona di “parcheggio-bosco” è collocata al confine ovest di fronte alla strada di accesso esistente, dove si trovano anche un corpo di guardia e un’area di scarico. Due gli ingressi: uno principale da cui entrano ed escono sia le auto del personale sia quelle dei visitatori, uno secondario, esclusivamente dedicato al personale in arrivo con bus, navetta e moto, oltre che per tutte le consegne in magazzino. Da quest’ultimo si accede a un passaggio coperto per il personale che conduce agli spogliatoi. I due ingressi separati sono stati studiati per alleviare la potenziale congestione di auto, moto, camion per le consegne e pedoni all’inizio o alla fine del lavoro. Accanto si trova il volume destinato a uffici che si sviluppa intorno a una torre centrale in vetro dalla forma irregolare con una hall di ricevimento al piano terra. Il corpo trasparente diventa il connettore principale, sia in verticale sia in orizzontale, per gli ambienti di lavoro al piano terra, al primo piano e per la sala riunioni al secondo livello. Tutti gli spazi affacciano su aree verdi, che penetrano direttamente nel costruito al livello del suolo o sotto forma di giardini pensili ai livelli superiori. La zona del cortile è un’altra “area foresta”, luogo di transizione tra gli uffici e le zone di produzione. Lo spazio aperto è attraversato da un ponte sospeso di collegamento fra le due funzioni, al di sotto del quale una passerella segna il percorso fra la reception al piano terra e la fabbrica, un luogo per gli addetti e per i visitatori all’aperto e in mezzo al verde, ma asciutto, percorribile da sedie a rotelle, integrato con le aree di sosta del cortile. Sul lato nord si trovano gli spogliatoi del personale, le sale di preghiera e il corridoio principale di accesso degli operai alla zona di produzione. A sud, una caffetteria e una terrazza per pranzi e riunioni all’aperto. La zona di produzione - la componente più grande del progetto - copre circa i due terzi dell’area del sito verso est e comprende un’ala industriale a un piano e un magazzino a due piani. Come il personale degli uffici, anche i lavoratori della produzione hanno contatto diretto con la natura attraverso la luce naturale zenitale e la vista sia sul cortile verde sia sul paesaggio ai lati della fabbrica.

INTEGRAZIONE DI STRATEGIE AMBIENTALI ATTIVE E PASSIVE
Fin dalle prime fasi del progetto, la committenza ha richiesto un edificio non solo efficiente dal punto di vista energetico, ma anche climaticamente reattivo. Con la collaborazione di IEN Consultants, un team di progettazione ambientale con sede a Kuala Lumpur, John Bulcock e Chin Kuen Cheng hanno progettato un complesso integrato in grado di schermare dal caldo abbagliante del sole tropicale, consentendo alla luce naturale di filtrare negli edifici. Il volume degli uffici e il cortile sono ombreggiati da una tettoia a lamelle fisse di alluminio progettata per fornire un’efficace protezione solare durante le ore più calde della giornata: sono angolate per bloccare parzialmente il sole diretto a est e completamente il sole diretto a ovest. Quasi tutti gli spazi interni che affacciano sul cortile (ponte di collegamento, mensa, spogliatoi, corridoio di accesso all’edificio produttivo) sono ventilati naturalmente con l’installazione di lamelle orientabili in vetro sulle pareti prospicienti la corte. Nei luoghi della produzione, i lucernari in copertura sono stati ottimizzati per ottenere un ambiente di lavoro uniformemente illuminato. Gli shed sono progettati con una vetrata trasparente verticale rivolta a nord, che consente l’ingresso solo della luce diurna diffusa, e una serie di pannelli riflettenti verticali in cartongesso verniciati di bianco sono posizionati al di sotto ma paralleli alla vetrata verticale per bloccare la luce diretta del sole basso in determinate ore del giorno e dell’anno e per riflettere la luce diurna diffusa nello spazio sottostante. Inoltre, le facciate nord-ovest e sud-est, costituite da vetrate singole a tutta altezza, sono schermate da setti verticali esterni in cemento faccia a vista posti a intervalli regolari per proteggere dalla radiazione solare incidente. L’illuminazione a led reattiva alla luce diurna dimmerabile e l’illuminazione individuale per le singole attività assicurano che siano sempre raggiunti i livelli di luce richiesti. Per la climatizzazione, un innovativo sistema di raffrescamento a pavimento radiante funziona con tubi multistrato in pex (polietilene reticolato) incorporati nelle lastre di cemento sia nella fabbrica sia negli uffici, raffreddando il solaio a circa 21 °C. Sebbene le zone degli uffici e della produzione siano raffreddate attivamente, il consumo energetico è molto ridotto in quanto il sistema di unità di trattamento dell’aria (UTA) è integrato al sistema radiante a lastre refrigerate. Le ampie trasparenze degli uffici sono costituite da vetri bassoemissivi atti a contenere le dispersioni.

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IL PROGETTO STRUTTURALE
I progettisti hanno pianificato i due volumi al di sotto della grande pensilina governati da un’unica griglia strutturale di acciaio di 7.145x8.339 mm; due le dimensioni delle colonne (219 mm per l’edificio produttivo o 273 mm per il corpo uffici) indipendentemente dal fatto che siano libere per tutti i 15 metri di altezza a sostenere la tettoia parasole, leggermente caricate o pesantemente caricate per sostenere i piani del volume destinato agli uffici. Sono stati utilizzati profilati cavi circolari in acciaio con diversi spessori in sezione, diversi tipi di acciaio, con o senza riempimento in calcestruzzo, per soddisfare le diverse esigenze di carico, pur mantenendo i diametri esterni di 219 e 273 mm costanti.

La sala riunioni a sbalzo
La maggiore sfida strutturale per gli ingegneri di Web Structures risiede nella progettazione della sala riunioni al secondo livello: un volume ruotato e in parte a sbalzo. Per evitare di modificare la griglia strutturale, il box della sala doveva sporgere di 11 metri rispetto all’ultima colonna di appoggio, in una situazione in cui la parte retrostante non aveva supporti allineati a causa della rotazione del volume. Se la soletta fosse stata calcolata come volume a sbalzo, il suo spessore sarebbe stato molto maggiore e non contenuto nei 300 mm come desiderava la committenza. Inoltre, la continuità della soletta è interrotta da un grande vuoto a creare uno spazio a doppia altezza con il primo piano. Inizialmente è stata studiata e considerata la possibilità di progettare la scatola come una struttura in acciaio; tuttavia, i costi avrebbero superato il budget previsto. La soluzione è stata la costruzione di un sistema di solaio e di pareti in calcestruzzo cellulare con cavi post tesi che, trazionando verso l’alto, convogliano le forze alla copertura del volume per scaricarle a terra attraverso le colonne dell’atrio vetrato retrostante. Il volume è stato poi rinforzato con travi di acciaio nelle sole zone critiche. Il comportamento statico della scatola inclinata e a sbalzo è stato simulato da modellazioni tridimensionali; il comportamento finale del volume dopo la rimozione dei puntelli temporanei è stato esattamente conforme alle previsioni.

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