L'involucro attivo in architettura: linguaggio e tecnica dialogano "con energia" - SUPSI

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L'involucro attivo in architettura: linguaggio e tecnica dialogano "con energia" - SUPSI
BIPV MEETS HISTORY

L’involucro attivo in architettura:
linguaggio e tecnica dialogano “con energia”

Programma di Cooperazione Interreg V A
“Italia – Svizzera 2014-2020”

Architettura solare: Energia nel dialogo 2 05.07.2019

Pierluigi Bonomo
Ricercatore ISAAC - SUPSI
Responsabile Team Involucro Innovativo
Swiss BIPV Competence Centre
L'involucro attivo in architettura: linguaggio e tecnica dialogano "con energia" - SUPSI
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Agenda

1. «Innovazione» nel dialogo

2. La «ricerca» del dialogo

3. «Promuovere» il dialogo

4. «Forme» di dialogo

5. «Basi» di dialogo
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1. «Innovazione» nel dialogo:
  Una nuova grammatica e semantica solare
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BIPV…di cosa parliamo?

                         TISO-SUPSI   © HUGGENBERGERFRIES, Solaris, Zurich
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 Fasi di innovazione…nell’architettura BIPV
       1979                                                2002                                                  today

                                                                                                         Il fotovoltaico come
                                                                                                              edificio/città
Il fotovoltaico come                           Il fotovoltaico come copertura
   sperimentazione                           dell’edificio/città con moduli solari
      tecnologica                                          standard

    © Thomas Herzog, Solar house in Munich                    ® Rolf Disch, Solar Settlement, Freiburg                          © HUGGENBERGERFRIES, Solaris, Zurich

                                         First Age                                                       Second Age
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© energieSchweiz, SUPSI. Photo: C. Martig
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Research …applied

                    © energieSchweiz, SUPSI. Photo: C. Martig
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© René Schmid Architekten
                      © SUPSI
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© René Schmid Architekten
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© HUGGENBERGERFRIES, http://www.hbf.ch
© Viriden+Partne
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www.solarchitecture.ch
                        Goals:
                         promote solar
                          buildings (from
                          technology to
                          architecture)
                         Real showcases for
                          architectural quality
                        Looking for:
                         supporting partners
                          (companies sponsor)
                         research partners
                          (contents)
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2. «Ricerca» del dialogo:
  Progetti SUPSI nell’ambito dell’edilizia esistente
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Mission del team BIPV

• R&D, innovazione di prodotto e
  processo per l’implementazione FV
  nell’ambiente costruito                                      Ricerca &
                                                               Sviluppo
• Validazione, ottimizazzione e testing di
  nuovi concept BIPV (Pvlab)

• Formazione, sensibilizzazione e            Sensibilizazzio
                                                 ne e
  trasferimento tecnologico                   Formazione            Validazione e
                                                                       Testing
• Progetti CH, EU e internazionali
L'energia solare rinnovabile è, e deve essere, sostenibile

Non è solo la produzione di energia ...

…ambiente
…paesaggio e contesto
... qualità urbana ed edilizia
... l'estetica e la qualità architettonica
... edificio pelle e requisiti
... fattibilità economica
... quadro istituzionale e giuridico
... processo di costruzione
... cambiamenti comportamentali
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BIPV sull’esistente? «I» come integrazione
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Interventi nei nuclei storici: linee guida

                          “Nei numerosi casi in cui la posa di pannelli solari
                         non pregiudica, di principio, il valore monumentale e
                          storico dei nuclei, occorre promuovere interventi
                                 che, dal profilo architettonico, siano
                                       particolarmente curati.”

                         1)   La posizione dei pannelli
                         2)   La complanarità tra la falda ed il pannello
                         3)   La forma rettangolare e i pannelli raggruppati
                         4)   Il rispetto delle proporzioni
                         5)   La cura nei dettagli degli elementi tecnici di raccordo
                         6)   Il colore
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Servizi di consulenza
• comuni, enti locali e a livello federale    Sensibilizzazione e formazione
                                              Aspetti tecnologici ed energetici
                                              Regolamenti urbani e pianificazione

                                                   Flyer, Commissione nucleo storico Città di Mendrisio
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  L'energia solare nel patrimonio costruito storico
                                        (Historical Buildings and protected areas ISOS)

       Cultura solare
Conciliare energia solare e
 cultura della costruzione

                                                                                     CARSol PILOT PROJECT
                                                                                       (Carouge, Geneve)
L’opuscolo pubblicato dall’Ufficio                                             Global solar planning project
federale della cultura (UFC) illustra
come i Comuni possono conciliare
l’uso dell’energia solare con una
cultura della costruzione di qualità.   References:
                                        Camponovo R. et al. (2018). La Planification Solaire Globale, une démarche au service de la transition
                                        énergétique et d’une culture du bâti de qualité, rapport d’étude.

  www.bak.admin.ch/solarkultur          Cultura solare – Conciliare energia solare e cultura della costruzione. Federal Office of Culture, 2019
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ISAAC: Progetti di ricerca
Active Interfaces –BIPV IN RENOVATION PROJECTS
www.activeinterfaces.ch
The ambition of the ACTIVE INTERFACES research project was to
bring a relevant contribution to the "Energy Strategy 2050". Through
a holistic approach - from industrial production to local
implementation to cross over the current obstacles for a large-scale
advanced implementation of BIPV into urban renewal processes.

Multifamily Building in Neuchatel. Approaches for renovation with BIPV. Conservative and Transformative approaches (fonte: S. Aguacil, EPFL)
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3. «Promuovere» il dialogo:
  Progetto Interreg «BIPV meets History»
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      BiPV meets history
 CREAZIONE DI UNA CATENA DI VALORE PER IL FOTOVOLTAICO
INTEGRATO IN ARCHITETTURA NEL RISANAMENTO ENERGETICO
  DEL PATRIMONIO COSTRUITO STORICO TRANSFRONTALIERO
                      ID n. 603882
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AREA DI COPERAZIONE
BiPV meets history
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IDEA PROGETTUALE
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1. Creare una filiera e un mercato transfrontaliero, per aumentare la diffusione
   e l’utilizzo di tecnologie solari fotovoltaiche integrate (BIPV) nel recupero del
   patrimonio edilizio e paesaggistico

2. Valorizzare le peculiarità locali (Ticino-Alto Adige-Lombardia) per ricomporre
   questa filiera

3. Valorizzare la complementarità di expertise tra Pubbliche Amministrazioni,
   Enti di Ricerca e Aziende dei settori della costruzione e del fotovoltaico
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PARTENARIATO
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DESTINATARI
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INDUSTRIA                                         POLICY MAKERS       BIPV
                                                                    INDUSTRY
Produttori e installatori, aziende del settore,
associazioni di categoria
POLICY MAKERS
Pubbliche Amministrazioni e istituzioni locali,
Uffici beni culturali                             RICERCA E       UTENTI FINALI
                                                  SVILUPPO
RICERCA E SVILUPPO
Università ed Enti di ricerca

ALTRI
                                                                SVILUPPATORI E
Progettisti, costruttori, utenti finali           PROGETTISTI    COSTRUTTORI
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      VALORE TRANSFRONTALIERO
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             • similitudine e continuità paesaggistica (montagna, lago, valli) di elevato
               valore naturale e culturale
             • eccellenza della ricerca applicata e innovazione nel tessuto industriale
             • Valorizzazione, scambio e miglioramento di competenze, competitività e
               internazionalizzazione della filiera

                                                                      ECCELLENZA
     EDIFICI                  CULTURA/PAESAGGIO                       ECCELLENZA
                              CULTURA/PAESAGGIO                   RICERCA/INDUSTRIA
ESISTENTI/STORICI                                                 RICERCA/INDUSTRIA
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PRODOTTI – PROGETTO
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      1.   Comunicazione
      2.   Raccolta buone pratiche e soluzioni tecnologiche
      3.   Analisi del potenziale BiPV transfrontaliero e drivers di sviluppo
      4.   Sviluppo di modelli di business e meccanismi finanziari
      5.   Criteri guida e metodi d’intervento armonizzati
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4. «Forme» di dialogo:
  I possibili linguaggi, tra alterazione e
  coesistenza
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                                      architettura solare
                                      nell’edilizia storica

                                             l’edificio grazie ai 17,5 m2 di
MFH Magnusstrasse,                             ST e riscaldamento a pellet
                                                     (11-32 kW) raggiunge
                                              42kWh/a, riducendo 70 t di
ZÜRICH/ZH                                                      CO2 all'anno

Swiss solar prize 2007
A 1878 building -historical
conservation of the façade- now
meets the Minergie standard for new
buildings
                        Category B
            Buildings: Renovations
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          27,7 kWp generano 27’600   architettura solare
          kWh/a e copre il 13% del
          fabbisogno di energia      nell’edilizia storica

Hotel des
Associations,
Neuchâtel / NE
Swiss solar prize 2015
ISOS protected area, in the old
town of Neuchâtel.

                    Category C
           Energy installations
                    Category C
           Energy installations
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                                   architettura solare
                                   nell’edilizia storica

Alois Stalder Solar
roof in protected
area, Lucerne/LU
Swiss solar prize 2015
Diplom 2015

                                           34 kWp genera 23’100
                     Category C            kWh/a e copre la
                                           domanda totale di
            Energy installations           energia al 8%
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                                 architettura solare
                                 nell’edilizia storica

Kindergarten-PEB-
MFH, Coira GR
Swiss solar prize 2016
PlusEnergieBau®-Diplom 2016

                                      impianto fotovoltaico e termico
                 Category PEB         combinato che copre la propria
        Buildings: Renovations        domanda di energia al 95%, con
                                      28'300 kWh/a
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                                 architettura solare
                                 nell’edilizia storica
                                 89 kWp generano il 87% (90.500 kWh /
                                 a) del consumo di energia

Affoltern im
Emmental/BE
Swiss solar prize 2016
PlusEnergieBauten
Minergie-P
1765, renovation 2015
                 Category PEB
        Buildings: Renovations
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architettura solare
nell’edilizia storica

Jugendstil-PEB-
MFH, Zürich/ZH
Swiss solar prize 2016
PlusEnergieBau®-Diplom 2016
1908, renovation 2015

                 Category PEB
        Buildings: Renovations   collettori solari termici e pompa di calore ad energia
                                 solare (PV) che riducono il fabbisogno dell’88%. Il PV
                                                             genera circa 19.500 kWh/a.
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                                 architettura solare
                                 nell’edilizia storica

Bauernhaus Galley,
Ecuvillens/FR
Swiss solar prize 2018
INNOVATIVE SOLAR MODULES
CSEM + Issol

                  Category B   27,2 kWp generano il 26% del consumo di
                               energia
      Buildings: Renovations
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Palazzo Positivo,
Chiasso/TI
Swiss solar prize 2014
NFSA-Diploma                         L'isolamento termico di alta qualità con i migliori valori U
                                     riduce le perdite di energia dell'88% Cinque diversi sistemi
1965 – renovated in 2012-2013        BIPV garantiscono una produzione di potenza elevata.
                                     L’edificio l'edificio PEB con una propria riserva di energia di
114% - PEB (Minergie P/Passivhaus)
                                     71.100 kWh / a genera il 14% in più di energia di quanta ne
                                     consumi in media annuale.
                      Category B     Il surplus di energia solare di 8.660 kWh / a sarebbe
            Building: renovation     sufficiente a fornire 5 auto elettriche all'anno.
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5. «Basi» di dialogo:
  La fattibilità: tecnologie, flessibilità, costi
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                                                                   Research project: PVACCEPT EU FP5-IST

                                                                     Improving PV Acceptability Through Innovative
                                                                   Architectural Design Development. Demonstration,
                                                                    Acceptability Study in Protected Touristic Regions
Solar Information Board at Castello San Giogio in La Spezia (IT)
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Il mercato c’è… per
costruire solare
- Componenti per architettura
(colori, immagini HR, possibilità                                                                     (source: CSEM)

di texture/patterns e
personalizzazione)                                             (source: Faceactive-Batineg)

- Sistemi involucro edilizio
(I produttori di facciata hanno
adattato i sistemi tradizionali     Lightweight system (spurce:Suolar Retrofit
                                    SA)
                                                                                                  (source: Kaleo Solar)

per BIPV)

- I costi sono sostenibili in
  molti scenari (www.bipv.ch,
  report SUPSI-SEAC 2017)            Marble effect (spurce:Sunage SUNCOL)                     (source: Kamaleon Solar)
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…«Dialogo»… è energia
BIPV MEETS HISTORY

                       «Beati i flessibili, perché non
                     perderanno mai la loro forma»
BIPV MEETS HISTORY

«Quello dell'architetto è un mestiere d'avventura:
un mestiere di frontiera, in bilico tra arte e
scienza. Al confine tra invenzione e memoria,
sospeso tra il coraggio della modernità e la
prudenza della tradizione…Il lavoro creativo è un
po’ come guardare nel buio senza paura»
                                           Renzo Piano
BIPV MEETS HISTORY

Grazie dell’attenzione!
                                          I nostri partners:

 Pierluigi Bonomo
 ISAAC - SUPSI
 Responsabile Team Involucro Innovativo   Collaborano:
 Swiss BIPV Competence Centre

 pierluigi.bonomo@supsi.ch
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