Il concetto che ha preso forma nel nuovo edificio Eiffel del campus della Scuola d’ingegneria CentraleSupélec a Gif-sur-Yvette (30 km a sudovest di Parigi) si basa su una fusione tra architettura e urbanistica: partendo dal dato di fatto che i laboratori sono spesso contenuti in immobili molto lineari, quasi delle grosse scatole che racchiudono un mondo a sé stante e isolato, si è immaginato di proporre un insieme di tasselli inseriti in una griglia a pianta aperta. L’obiettivo è quello di promuovere la condivisione, l’incontro, lo scambio, unendo alla destinazione d’uso dei laboratori quelle di servizi che vadano a soddisfare le molteplici necessità degli studenti. I progettisti parlano proprio di una “Lab City”: un unico luogo dove gli studenti lavorano, si incontrano e condividono le loro giornate. In altre parole, una scuola urbana aperta. L’edificio Eiffel ospita attività didattiche e di ricerca con svariati laboratori (che fanno capo a energetica, fisica, meccanica, fotonica), associazioni studentesche (più di 150 tra clubs e associazioni), un auditorium da 970 posti, numerosi an teatri, una biblioteca, uffici riservati all’amministrazione e alla direzione, aree di lavoro libero, un centro linguistico condiviso con altri enti, un centro di documentazione, servizi di ristorazione.
All’interno del sito, tutte queste funzioni sono contenute in edifici di differenti tipologie e taglie disposti in una maglia regolare: il che potrebbe far pensare a un risultato monotono mentre invece il diverso trattamento delle superfici e le altezze differenziate (più basse nella zona centrale, eventualmente sopra elevabili per futuri ampliamenti) generano una complessità spaziale notevole. In pianta la maglia viene tagliata in modo perentorio da una strada che la attraversa diagonalmente e collega tre “piazze”: da un lato quella del teatro semicircolare, dall’altro quella degli uffici amministrativi (organizzati attorno ad un atrio) e centralmente una hall a tutta altezza. Vi si trova un ristorante da 600 posti, circondato da terrazze (sulle coperture dei corpi più bassi) dedicate a studio, relax e insegnamento che formano una sorta di auditorio naturale: ne deriva che lo spazio pubblico interagisce con gli ambienti chiusi e fornisce un punto di riferimento sul quale convergono gli aspetti sociali della scuola. La via diagonale permette di mantenere un collegamento tra la Lab City e il vicinato in quanto sembra voler integrare i maggiori flussi pedonali derivanti dai futuri sviluppi del quartiere(ad esempio tra il centro e le fermate dei mezzi pubblici) facendoli proseguire in un percorso tracciato ad hoc. I prospetti non sono omogenei: alcuni blocchi sono rivestiti in calcestruzzo di colore scuro, praticamente nero, con modanature orizzontali di spessore considerevole che passano anche davanti alle porzioni finestrate; altri sono rivestiti in pannelli di alluminio (nell’angolo del teatro) con serramenti a nastro; altri ancora sono completamente vetrati, con facciate a montanti e traversi (in particolare sono vetrate le chiusure verticali alle estremità delle strade interne). Ciò che crea un forte legame tra le differenti strutture e le unisce in un unico organismo è la copertura che si estende sulla hall e tra i laboratori: un tetto leggero, dal quale emergono solo i fabbricati più alti, che permette di rendere gli ambiti “esterni” fruibili durante tutto l’anno e consente quindi un collegamento protetto e facilmente percorribile.
La sensazione è che il volume d’aria racchiuso sia esso stesso parte del progetto in quanto capace di creare uno spazio ibrido tra interno ed esterno che dà la coesione cercata tra le funzioni del campus. L’aria poi torna a essere protagonista nella realizzazione della chiusura superiore trasparente che è composta da cuscini in etilene tetrafluoroetilene (ETFE) che contengono aria mantenuta in pressione. L’ETFE è un materiale interessante, in pratica si tratta una plastica molto trasparente, con una buona permeabilità ai raggi UV e caratterizzata da una estrema leggerezza. Una leggerezza che, oltre ad avere ovviamente conseguenze significative dal punto di vista delle fasi di montaggio e di trasporto, si ripercuote sensibilmente sulle dimensioni delle strutture portanti che, meno sovraccaricate dai carichi permanenti, possono essere più esili (soprattutto confrontando il peso di soluzioni in ETFE a quello di soluzioni in vetro) senza necessitare di strutture secondarie.
Lo studio di questa copertura trasparente e delle sue prestazioni è stato un tema rilevante, si pensi in particolare all’importanza dell’analisi del comfort acustico e del comfort termico lungo l’asse centrale, un corridoio pubblico che ospita un ristorante ma anche terrazze per attività di vario tipo. Le prestazioni del tetto hanno un forte impatto sulla qualità acustica, soprattutto della hall: uno studio dettagliato è stato un presupposto sostanziale per un uso multifunzionale, soprattutto perseguendo l’intento di stimolare l’interazione tra gli utenti. Allo stesso modo, non si è potuto prescindere da uno studio mirato del riscaldamento di questa ampia cubatura d’aria d’inverno e del suo raffrescamento d’estate. In questo progetto siamo di fronte a una singolare trasposizione di elementi urbanistici in un unico complesso architettonico, trasposizione resa possibile grazie alla delimitazione di un considerevole volume d’aria che, in bilico tra condizioni esterne e condizioni interne, è il lo conduttore del concetto architettonico e lo strumento attraverso il quale trovano realizzazione principi e valori di una precisa scelta educativa.
COMPORTAMENTO TERMICO
La hall centrale svolge un ruolo importante nel comportamento termico della scuola in quanto il suo involucro costituisce l’involucro termico dell’intero progetto: infatti la copertura trasparente si estende a coprire tutti i “piccoli” edifici delle attività didattiche e crea degli spazi che sono esterni ma comunque protetti dalle intemperie. Le aule didattiche sono riscaldate con sistemi tradizionali, ma il fatto che il volume compreso tra i blocchi e la copertura in ETFE sia trattato permette di avere al suo interno occupazioni aggiuntive quali incontri tra studenti e mostre, insomma volte al dialogo e alla socializzazione. Questo principio di aggregazione è stato definito dagli architetti come concetto fondamentale e ha costituito una delle basi per la progettazione esecutiva. La sala è trattata termicamente mediante un riscaldamento a pavimento. Il posizionamento delle superfici scaldanti è stato studiato con l’analisi CFD (Computational Fluid Dynamics) alfine di evitare zone di disagio termico (per surriscaldamento o mancanza di potenza). In inverno, quando la sala è riscaldata, la ventilazione è assicurata dalle unità di trattamento dell’aria delle aule didattiche. Il principio è quello di utilizzare per la hall l’aria destinata a queste stanze quando le aule didattiche non vengono utilizzate. Invece in estate, quando le condizioni esterne sono adatte, le parti apribili posizionate sulla facciata e sul tetto consentono una ventilazione naturale. La hall diventa in questo modo un ambiente piacevole nel quale si sta sostanzialmente all’aria aperta ma protetti dalla luce diretta del sole dai moduli in ETFE.
COPERTURA IN ETFE
La struttura metallica sopra le aree comuni è composta da travi di altezza 1 m su una luce massima di 26 m e, grazie alla snellezza degli elementi, garantisce elevata trasparenza e minimo impatto visivo. Gli elementi strutturali supportano cuscini in etilene tetrafluoroetilene (ETFE) composti da quattro strati e tenuti in pressione da un insieme di canalizzazioni che corrono in corrispondenza delle travi metalliche. Oltre a rispondere a una richiesta estetica, l’ETFE presenta vantaggi dal punto di vista della sicurezza antincendio, in quanto il materiale ha la capacità di sublimare intorno a una temperatura di 250 °C, assicurando l’evacuazione dei fumi in caso di incendio. Alfine di compensare le criticità dal punto di vista acustico, è stata aggiunta una membrana tesa posta sopra i cuscini e in grado di ammortizzare il rumore senza limitare la trasparenza globale. La lamina superiore, rinforzata in fibra di vetro, è appoggiata a una serie di archi metallici secondari che ne garantiscono una doppia curvatura, aumentandone la rigidezza e generando una forma adeguata all’evacuazione delle acque piovane. La distanza di un metro tra la membrana di protezione e i cuscini sottostanti ha permesso di integrare la struttura metallica nascondendola nel sistema di copertura, assicurando massima trasparenza e riducendo al minimo le parti visibili della carpenteria. L’introduzione di un secondo strato di protezione genera un vincolo sulla manutenzione limitando l’accesso del cuscino solamente dal lato inferiore. Per evitare di smontare la membrana esterna, la cavità tra la pellicola e il cuscino viene leggermente pressurizzata e un flusso continuo di aria secca pulisce e limita il deposito di polveri sulla parte superiore del cuscino. In caso di una manutenzione più mirata, esiste la possibilità di rimuovere temporaneamente la lamina esterna senza minare l’impermeabilizzazione globale.
PROGETTAZIONE ACUSTICA
Forse il tema acustico principale di questo progetto è stata la progettazione del tetto trasparente in ETFE. La struttura leggera dei cuscini, benché consenta di evitare fenomeni di riflessione a livello di rumore interno, li rende poco efficaci contro la pioggia: vengono facilmente messi in vibrazione dalle gocce, amplificando il suono dell’acqua piovana e producendo un discomfort acustico. Anche il materiale è caratterizzato da limitate proprietà di isolamento acustico: entrambi gli aspetti influenzano il livello sonoro complessivo della sala. Inizialmente le esatte proprietà acustiche del prodotto erano piuttosto sconosciute: per meglio comprenderle e per sviluppare una adeguata fase costruttiva, sono stati eseguiti test utilizzati come input per il modello di simulazione acustica. Le misurazioni, eseguite nel laboratorio di acustica dell’Università di tecnologia di Eindhoven, sono servite ad allineare la trasparenza desiderata con le proprietà acustiche necessarie. Sono state testate più stratigrafie per determinare l’isolamento acustico e i livelli di intensità sonora causati dalla pioggia: i test comprendevano una varietà di strati di ETFE e valutavano l’effetto dell’applicazione dell’assorbimento acustico ai bordi delle cavità dei cuscini. Ciò ha portato alla scelta finale: il modulo è costituito da uno strato superiore di ETFE rinforzato, del peso di 1,1 kg/m2, che si estende su archi in acciaio e un cuscino inferiore in ETFE pressurizzato con due strati di 100μ all’esterno e un doppio strato più spesso di 250μ all’interno. Le fiancate delle travi in acciaio vengono utilizzate per posizionare 100 mm di lana minerale, rivestita da una lamiera forata per fornire l’assorbimento indispensabile a ottenere un sufficiente isolamento acustico. La progettazione acustica si è anche occupata di un altro aspetto essenziale: l’intelligibilità del parlato, una caratteristica influenzata dal tempo di riverbero, dalla presenza di riflessioni specifiche e dal livello del rumore di fondo. Si è visto che in caso di pioggia intensa l’intelligibilità del parlato diventa scarsa quando la distanza tra oratore e ascoltatore è maggiore di 2,5 m: è perciò possibile il dialogo all’interno di piccoli gruppi di persone. In circostanze normali, senza pioggia intensa, l’intelligibilità del parlato è molto migliore, ma la privacy è comunque garantita tra gruppi e terrazze diversi.
Scheda progetto
Data di completamento: August 2017
Superficie lorda calpestabile: 48.000 mq
Costo totale della costruzione: 120 M €
Committente: Ecole CentraleSupélec
Architetti: OMA - Office for Metropolitan Architecture
Partner in charge: Ellen van Loon
Project leaders: Edouard Pervès, Saskia Simon
Site manager: Mauro Altana
Mep: Alto Ingénierie
Struttura e facciate: Bollinger+Grohmann
Acustica: Royal Haskoning Dhv
Sicurezza fuoco: Apex
Landscape: D’ici la
Scenografia: Ducks Sceno
Signage: Polygraphik
Cucina: Cuisine & Concept
Struttura e involucro: Gcc+Rabot Dutilleul
Ventilazione e riscaldamento: Engie axima
Impianto elettrico: Bouygues energie services
Impianto idraulico: Gallier
Ascensori: Fain
Pareti e solai: Dbs
Porte in legno e arredi fissi: Roux Freres
Pareti mobili: Algaflex
Interventi in metallo e facciate interne: Vulcain
Finitura pavimenti: Lagarde & Meregnani
Tinteggiature: Eliez
Photos: David Chavez, Philippe Ruault, Antoine Cardi
