Quartiere Weingarten a Friburgo: un modello di riqualificazione sostenibile

Con il termine Riqualificare si intende “rendere qualcosa qualitativamente migliore” ed è proprio questo che sta accadendo in una vasta area di Friburgo, in Germania, grazie ad un progetto avviato nel 2007. Nel giro di poco più di 10 anni infatti, l'area Ovest del quartiere Weingarten sarà completamente riqualificata dal punto di vista energetico grazie al piano “Weingarten 2020 che ha come obiettivo la riduzione dei consumi di energia e vuole porsi come modello per la futura riqualificazione della città.

In copertina: foto © Johannes Vogt, Mannheim / Sto AG, Stühlingen

Visita il quartiere di Weingarten e altri edifici sostenibili di Friburgo

Quello per il Weingarten di Friburgo è un progetto ambizioso che non si limita ad intervenire puntualmente sui singoli edifici ma coinvolge l’intero quartiere e soprattutto agisce sia sul patrimonio edilizio, elevando le prestazioni di involucro e impianti, che sulla rete di approvvigionamento di energia, migliorandone l’efficienza: un approccio integrato che va ben oltre i principi del 5° Programma di Ricerca Energetica del Governo tedesco a cui si ispira, ovvero trasformare i risultati di ricerca in progetti in grado di verificarne l’applicabilità, l’efficienza e la futura commerciabilità.

Simbolo dell’operazione è il grattacielo di 16 piani situato al numero 50 di Bugginger Strasse; l’edificio, completamente trasformato in modo da raggiungere gli standard di casa passiva, costituisce il progetto pilota del piano: primo ad essere realizzato, permetterà il miglioramento degli interventi successivi, soprattutto in termini di soluzioni tecnologiche e abbattimento dei costi.

Quartiere Weingatren: la situazione di partenza

  © Fraunhofer ISE © Fraunhofer ISE

Il progetto di riqualificazione interessa un’area quasi esclusivamente residenziale in cui la maggior parte degli edifici, quasi tutti di proprietà della società di costruzioni Freiburger Stadtbau GmbH, sono stati realizzati negli anni Sessanta grazie ad interventi di edilizia sovvenzionata. Un design semplice ma efficiente, concepito per soddisfare un’elevata domanda abitativa in tempi rapidi e a costi contenuti, caratterizza le due tipologie edilizie predominanti ovvero 4 torri di 16 piani ed edifici in linea di 4 e 8 piani aggregati ad U in modo da formare una corte aperta destinata a verde.

Oltre alle case a schiera realizzate negli anni 2000 per far fronte ad una nuova richiesta di alloggi, nel quartiere sono presenti anche alcuni edifici pubblici come una scuola, un asilo, la chiesa protestante, la Facoltà di Scienze Applicate e alcuni negozi di vendita al dettaglio.

Il fabbisogno di riscaldamento, ad eccezione di alcune abitazioni con impianti autonomi, è soddisfatto tramite una rete di teleriscaldamento (4 linee che coprono, oltre alla parte occidentale, anche altri due quartieri limitrofi) alimentata da due impianti di cogenerazione, ognuno con una potenza termica di 7,27 MW, e tre caldaie da 10,11 MW di potenza ciascuna.

Obiettivi e tempistiche della riqualificazione  

  foto da www.freiburg.de foto da www.freiburg.de

La pianificazione è iniziata nel 2007 per i grattacieli di 16 piani e nel 2009 per gli altri blocchi in linea mentre i lavori di riqualificazione, partiti nel 2010 con il progetto pilota, si protrarranno fino al 2018. Il successivo monitoraggio dei risultati consentirà di verificare l’efficacia delle misure adottate: l’obiettivo è portare l’attuale consumo di Energia da 21,6 GWh a 14,5 GWH con una riduzione del 32%.

I principali interventi sul patrimonio edilizio consistono in:

  • Riqualificazione secondo standard passivi dell’intero patrimonio immobiliare della Freiburger Stadtbau, con un fabbisogno per riscaldamento e acqua calda sanitaria di 40 kWh/mq per edifici selezionati e di 60 kWh/mq per tutti gli altri;
  • Riqualificazione della scuola Adolf Reichwein per un consumo stimato di 60 kWh/mq;
  • Ristrutturazione della chiesa protestante.

Un progetto parallelo è stato inoltre intrapreso dalla Freiburger Stadtbau per informare i cittadini sui benefici di una casa passiva e per illustrare loro, tramite visite a domicilio, le norme comportamentali finalizzate al risparmio di energia.

Il Prototipo di Bugginger Strasse 50

  foto da www.freiburg-future-lab.eu foto da www.freiburg-future-lab.eu

Grazie al progetto pilota dell’edificio di 16 piani lungo Bugginger Strasse si è potuto realizzare il primo grattacielo passivo di Friburgo che, con i suoi 45 metri di altezza, è ritenuto l’emblema del piano “Weingarten 2020”.

Una ristrutturazione totale ha interessato non solo l’involucro e gli impianti ma anche la distribuzione planimetrica dei singoli appartamenti, in un’operazione in cui solo lo scheletro dell’edificio è rimasto intatto. Il piano terra, dove si trovano la portineria e una sala comune per le riunioni di condominio, svolge il ruolo di catalizzatore delle relazioni sociali insieme all’adiacente centro di quartiere e ad alcuni negozi.

 foto da www.heinze.de foto da www.heinze.de

Le logge, che scandivano la facciata dagli anni 60, sono state inglobate all’interno dell’edificio con conseguenti vantaggi sia dal punto di vista termico, grazie all’eliminazione dei ponti termici, sia dal punto di vista economico. Con il nuovo layout infatti, la superficie abitabile è passata da 7200 mq a 8200 mq; ogni piano ospita 9 appartamenti rispetto ai 6 della configurazione iniziale per un totale di 139 alloggi. Tale scelta progettuale ha però generato anche diverse problematiche, in particolar modo di illuminazione: ogni unità abitativa infatti, affaccia solo su un fronte ed è profonda 9 m; inoltre i balconi, inseriti con la ristrutturazione, creano ulteriore ombreggiamento. Tramite un software apposito numerose simulazioni per ogni tipologia di camera (la tipologia varia in base a dimensioni e asse di orientamento) hanno permesso il dimensionamento delle superfici trasparenti di ciascun ambiente nella condizione più sfavorevole. Per soddisfare i valori minimi del fattore medio di luce diurna è stato necessario inserire ampie vetrate mentre l’aggiunta di schermature solari è risultata indispensabile al fine di garantire un adeguato comfort nel periodo estivo.

Risultati estremamente performanti dal punto di vista dell’isolamento termico sono stati ottenuti grazie agli interventi sull’involucro. Un sistema composito di 20 cm in facciata ha consentito il raggiungimento di valori di trasmittanza (U) compresi tra 0,17 e 0,20 W/mqK mentre nei punti in cui la mancanza di spazio non rendeva possibile l’inserimento di materiali isolanti di adeguato spessore è stato utilizzato l’aerogel, una schiuma poco ingombrante e con conducibilità termica molto bassa. Lana minerale è stata applicata sia all’intradosso dei locali non riscaldati delle cantine (U= 0,25/0,30 W/mqK) che in copertura (U=0,21 W/mqK ) mentre per le superfici trasparenti, sono stati utilizzati infissi con triplo vetro, intercapedine con argon e telaio con distanziatori in acciaio e guarnizioni isolanti (Uw = 0,6 W/mqK).

Interessanti soluzioni sono state adottate per eliminare o ridurre al minimo i ponti termici. In particolar modo per l’inserimento dei nuovi balconi è stato utilizzato un giunto isolante e autoportante che separa termicamente gli elementi costruttivi a sbalzo impedendo fenomeni di condensa e muffa. 

Un impianto fotovoltaico di 26 KW di picco posto sulla copertura piana dell’edificio copre il 10% dei consumi di energia elettrica mentre l’ipotesi di utilizzare moduli fotovoltaici in facciata, valutata in fase progettuale, è stata scartata dato lo scarso rendimento causato dall’ombra degli aggetti e perché economicamente troppo onerosa.

© Markus Löffelhardt© Markus Löffelhardt

L’inserimento dell'impianto di ventilazione ha richiesto notevoli sforzi, soprattutto dal punto di vista tecnico. Necessario per l’areazione dei bagni ciechi e per il comfort termo-igrometrico degli ambienti, è stato realizzato con una soluzione in genere adottata per gli edifici destinati ad uffici, ovvero un sistema di ventilazione meccanica con recupero di calore. Con esso l’aria viziata è estratta dai locali di servizio (bagni e cucine) mentre l’aria pulita, prelevata dall’esterno e precedentemente filtrata, è immessa nei così detti “locali nobili” ovvero zona giorno e camere da letto. Nel periodo invernale uno scambiatore di calore ad alta efficienza a flusso incrociato recupera l’energia termica dell’aria estratta dall’appartamento e assicura il preriscaldamento dell’aria di rinnovo. Sebbene per le condotte di aspirazione ed immissione dell’aria siano stati utilizzati cavedi preesistenti, i costi totali dell’intervento sono stati piuttosto alti tanto che per la riqualificazione degli altri edifici era in fase di studio un sistema di ventilazione diverso, da installare direttamente in facciata.

L’ottimizzazione dell’impianto di teleriscaldamento, grazie all’inserimento di un sistema di accumulo che consente un’alimentazione più uniforme e minor costi di gestione, sommato agli altri interventi effettuati hanno portato ad un abbattimento dei consumi di riscaldamento dell’80%, passando da 86 KWh/mq a 15 KWh/mq.

I costi di ristrutturazione sono stati 13,4 milioni di euro ovvero 1680 euro a metro quadrato; la durata dei lavori è stata di circa 18 mesi, periodo in cui alloggi sostitutivi sono stati messi a disposizione degli inquilini dalla società di costruzioni.

Vanessa Tarquini

Vanessa Tarquini Ingegnere edile-architetto

Razionale e puntigliosa, ama la progettazione a 360° e si concede per hobby sporadici viaggi mentali. Salutista, pratica regolarmente yoga e sfrutta la sua passione per la corsa per ordinare le idee. Nel tempo libero si perde in escursioni tra le montagne abruzzesi.