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Architettura sostenibile in un programma di cooperazione

Ampliamento della Cagliero High School a Iringa, in Tanzania, secondo un'architettura che preveda il contenimento energetico e limpiego sostenibile delle risorse

Approfondimento realizzato in collaborazione con Architettura>Energia, centro ricerche del Dipartimento Architettura dell’Università degli Studi di Ferrara.
L’architettura per scopi umanitari è stata oggetto di un approfondimento per un interesse personale verso le dinamiche che coinvolgono, a vari livelli, il palinsesto di iniziative legate alla cooperazione internazionale. Le prime ricadute di questa indagine hanno avuto come output il tema di Tesi, secondo cui lo sviluppo delle infrastrutture scolastiche può concorrere a definire il superamento di diseguaglianze sociali all’interno di quei paesi che vengono identificati come emergenti dalla comunità internazionale.

 

 

L’istruzione scolastica1, è individuata quale volano di sviluppo nelle tre accezioni sociale, economico, ambientale, riconosciute alla sostenibilità e rappresenta uno strumento coerente per determinare le condizioni di sviluppo di una classe media capace di trainare il percorso di crescita socio-economica di questi territori2.

 

 

Il progetto che si è scelto di approfondire s’inserisce in un programma di aiuti sostenuti dalla ONG Solidarietà e Cooperazione Senza Frontiere, che opera in Tanzania, con cui a oggi è in essere una collaborazione professionale che vede coinvolta l’autrice della Tesi.


I primi spunti progettuali sono emersi dallo studio del quadro esigenziale secondo cui la diocesi di Iringa, città di medie dimensioni situata nell’entroterra della Tanzania, aveva manifestato un interesse per la costruzione di un polo scolastico da adibire all’istruzione di sole ragazze di età compresa tra i 15 e i 18 anni, poiché in quella zona non erano presenti istituti con queste caratteristiche e la scolarizzazione femminile ha rappresentato un tema centrale nella definizione di programmi di rilancio a partire dalle fasce notoriamente più deboli della popolazione.


Obiettivo primario di questa risposta progettuale è stato quello di ideare un edificio scolastico che disponesse di spazi da dedicare alla didattica sufficienti per ospitare almeno 300 ragazze e di ulteriori spazi per alloggio da destinare a studentesse e insegnanti provenienti da villaggi e province limitrofi.

L’analisi morfologica del territorio, caratterizzato da un sistema montuoso da cui prendono forma numerosi corsi d’acqua, ha definito la necessità di intervenire progettualmente nel tessuto urbano, in modo da proporre una dialettica insediativa valida e ripetibile per attivare nuove porzioni di territorio.

Le strategie di progetto che hanno contraddistinto questo intervento, come richiesto dal programma di cooperazione, sono state elaborate secondo criteri tali da concorrere alla definizione di un’architettura generata sulla base del contenimento energetico e dell’impiego sostenibile delle risorse. L’approccio sostenibile ha riguardato non solo la fase progettuale, ma anche l’insieme delle attività di pianificazione legate alla costruzione, all’utilizzo e alla gestione dell’intervento.

 

Ambito di indagine

L’Africa rappresenta una “sfida decisiva per il nostro futuro”3, come paese in via di sviluppo, e tematiche quali solidarietà e formazione sono lo strumento che gli osservatori internazionali ritengono più idonei al conseguimento di concreti obiettivi in termini di sostenibilità.

La Tanzania, regione specifica oggetto di studio, fin dall’indipendenza nel 1961, ha creduto nell’importanza dell’istruzione come motore di sviluppo economico e sociale, creando una rete scolastica d’istituti tecnici e professionali4 che l’ha vista coinvolta nel 1967 in un importante programma dell’UNESCO, l’Experimental World Literacy Programme5, contro l’analfabetismo che all’epoca caratterizzava l’80% della popolazione.

Si è scelto di prendere come caso studio la città di Iringa, che si colloca in un programma di aiuti denominato “Acqua, Salute, Istruzione, Lavoro” sostenuto dalla ONG Solidarietà e Cooperazione Senza Frontiere6, che da più di trent’anni s’impegna a trovare risorse per la realizzazione di strutture a sostegno dell’istruzione, soprattutto femminile, e che si pone tra gli obiettivi quello di aprire anche a questa categoria le possibilità di accesso all’università.

 

Obiettivi e metodologia

Nel 2009, su richiesta della diocesi, l’ONG ha definito un’ipotesi di progetto per l’ampliamento della “Cagliero High School”, scuola secondaria femminile, presente nella città di Iringa. Lo studio planimetrico definito alla scala urbana è stato presentato nel 2010, ma la mancanza di finanziamenti non ne ha permesso ulteriori sviluppi.

Il lavoro di Tesi ha preso inizio dalla lettura critica del progetto elaborato dalla ONG, al fine di valutarne la fattibilità e definire un’efficace strategia di intervento dalla scala urbana alla scala architettonica.

Le azioni progettuali che s’intende proporre tendono a: modificare il disegno di base degli alloggi per studenti, al fine di riequilibrare il rapporto tra spazi verdi e costruiti; estendere il perimetro dell’area di progetto, compatibilmente con le proprietà dei terreni adiacenti, in modo da integrare all’interno del complesso anche servizi di quartiere, attività commerciali, laboratori artigiani, luoghi di socializzazione; mantenere l’assetto morfologico della tipologia residenziale, come singole unità a corte, in continuità con le consuetudini edilizie della città, e migliorare gli aspetti relativi al controllo bioclimatico.

Il progetto si propone di elaborare un inquadramento planimetrico che, alla scala urbana, definisce una fluida gerarchia di spazi, tra spazio pubblico, semi pubblico e privato, interpretando il tema del ruolo della strada nelle diverse aree della città, ovvero quello ordinatore di relazione e di vita. Il tema progettuale della strada concorrerà inoltre a rendere riconoscibili le direzioni di sviluppo che il modello andrà ad assumere in una logica di quartiere. Si propone inoltre di progettare, alla scala architettonica una scuola, oggetto di approfondimento della Tesi, efficiente e sostenibile, sino al dettaglio esecutivo.

 

Strategie di controllo ambientale

Progettazione bioclimatica

Il progetto del nuovo ampliamento si aggiunge alla preesistenza rappresentata dal complesso scolastico della “Cagliero High School”. Tale estensione è definita da due corpi di fabbrica principali orientati secondo gli assi est-ovest, un terzo volume centrale contenente le funzioni collettive quali aule esami e biblioteca e due edifici che costituiscono gli uffici direzionali e il refettorio sulla testata ovest della corte della scuola.

I caratteri morfologici degli edifici sono determinati dalla stretta relazione con il clima locale di Iringa, che si trova fra i tropici, circa 7° a sud dell’Equatore, in cui il profilo di temperature massime medie è elevato e costante tutto l’anno.

I due principali fattori di condizionamento ambientale, che caratterizzano il clima di quest’area, sono le precipitazioni prolungate e l’intenso irraggiamento, che si verificano rispettivamente durante la stagione delle piogge e durante la stagione arida.

 

 

Per meglio conoscere il contributo del sole come fattore climatico e di progettazione architettonica è stato condotto uno studio dell’irraggiamento su base annuale strutturato a partire dalla lettura dei diagrammi dei percorsi solari, finalizzato alla definizione del corretto posizionamento degli edifici e del trattamento delle chiusure esterne.

Analizzando il diagramma solare di Iringa è possibile visualizzare il range delle inclinazioni alle diverse ore della giornata che i raggi assumono rispetto al piano orizzontale quando incidono sulla superficie terrestre.

Da questo studio si deduce che Iringa viene irraggiata perpendicolarmente alla sua superficie due volte l’anno in prossimità degli equinozi, con conseguente innalzamento delle temperature. Tali giorni rappresentano il momento in cui si verifica l’inversione della direzione dell’irraggiamento solare proveniente da sud a nord e viceversa.

Lo studio delle ombre annuali dimostra che le ombre determinate dall’incidenza dei raggi solari sono sempre corte (l’intervallo delle inclinazioni nelle ore più calde della giornata varia tra i +60° e i -60°) e che, in questo caso specifico, anche le superfici esposte a nord vengono irraggiate.

 

 

Se per un clima caldo e secco le invarianti fondamentali di progetto divengono la ricerca dell’ombra, l’individuazione di schermi solari, lo sviluppo di edifici attorno a corti chiuse, la definizione di una struttura urbana densa e ombreggiata, in questo contesto occorre ricordare la necessità di controllare anche l’umidità ambientale. In tal senso l’elemento vegetale risulta fondamentale per contribuire all’intensificazione dei processi di traspirazione ed evaporazione.

La netta cesura fra la stagione delle piogge e quella arida ha concorso a definire stimoli progettuali orientati alla creazione di spazi di condivisione che potessero essere flessibili per le diverse condizioni.

La preesistenza, ad esempio, sarà integrata con il nuovo progetto tramite un’ampia superficie ombreggiante, la cui realizzazione è prevista per moduli, che permetterà una continuità di collegamento tra tutte le funzioni. Questa avrà lo scopo di favorire momenti di collettività anche nella stagione arida, in cui il sole surriscalda tutte le superfici in modo continuato durante la giornata.

La progettazione bioclimatica, intesa come ricerca delle prestazioni dei sistemi tecnologici che concorrono a determinare condizioni di benessere, sulla base di un efficace impiego delle risorse disponibili, è stata valorizzata fissando come prevalenti gli aspetti della ventilazione naturale, del controllo solare con il corretto dimensionamento degli elementi di ombreggiamento, della scelta delle stratigrafie di chiusura per garantire adeguate condizioni di sfasamento termico, dello studio relativo alla vegetazione da giustapporre al tessuto costruito.


A scala di masterplan è stato affrontato il tema delle corti verdi definite secondo una crescente vegetazione, funzionale anche alla mitigazione del microclima dello spazio confinato delle aule. I serbatoi di aria fresca in queste aree aperte, ma allo stesso tempo perimetrate dagli edifici, contribuiranno a definire migliori prestazioni di comfort ambientale interno, unitamente ad un corretto posizionamento delle aperture per facilitare una ventilazione trasversale costante negli ambienti.

 

 

 

 

Morfologia degli edifici e materiali impiegati

Le aule saranno servite da un elemento architettonico a ballatoio principale sul fronte che si affaccia verso la corte interna, a sud, e da un secondo elemento a ballatoio di emergenza sul lato rivolto a nord. Si è scelto di integrare questo sistema con un diaframma esterno realizzato tramite l’impiego di lamelle di legno.

Per ridurre l’impatto diretto sui corpi di fabbrica del carico termico cui la copertura è soggetta, in particolar modo nei mesi di marzo e ottobre quando il sole è allo zenit, si è ritenuto opportuno progettare un volume areato nel piano sottotetto, composto da elementi tubolari tipo “innocenti” e ferri di armatura di controventamento, per prevedere una prima mitigazione dei fattori ambientali che sono causa di discomfort.

La tipologia costruttiva adottata per le chiusure esterne orizzontali, sarà del tipo a una falda realizzata in lamiera, con uno sporto di copertura verso nord e verso sud, che concorre ad allontanare in modo consistente le acque meteoriche dall’edificato e ad indirizzarle verso puntuali sistemi di raccolta. Tale accorgimento è funzionale a permettere l’impiego di terra cruda come rivestimento esterno, in quanto materiale autoctono, ma sensibile all’irraggiamento e all’umidità.

Gli edifici saranno realizzati impiegando mattoni di cemento vibrato, prodotti dagli artigiani locali.

Si è scelto di progettare una muratura a due teste, in modo che le cartelle, se riempite di terra o ghiaia possano garantire un’adeguata inerzia termica dell’involucro e un opportuno sfasamento tra le ore più calde e quelle più fresche della giornata.

I fronti degli edifici scolastici saranno caratterizzati da un elemento continuo modulare in aggetto dalla muratura composto da tavole di legno. Tale cornice assume colori diversi per rendere riconoscibile ogni singola aula e mette in risalto le diverse funzioni che la soglia-parete dell’edificio può svolgere.

La forma risultante sarà ulteriormente modellata in modo tale da ottenere sedute, armadietti, bacheche, che riattivino questo limite tra interno ed esterno del costruito. Tale visione permette di considerare i ballatoi non solo come elementi di distribuzione funzionale, ma anche come strade sopraelevate contenenti numerose funzioni.

 

 

La scelta dei materiali da impiegare per la costruzione di questo comparto deriva dalle componenti di costo e capacità di posa in opera da parte delle maestranze locali, facilità di trasporto e possibilità di innovazione delle componenti morfologiche dell’edificato.

Si è voluto considerare l’impiego di materiali provenienti (oppure lavorati o assemblati), a Iringa, quali legno, ceramica, cemento prefabbricato, finanche materiali prossimi o già alla fine dei processi di riciclo.

Si tratta, dunque, della proposta di un intervento che per sua natura si propone di offrire, a diverse scale, dagli artigiani locali, ai commercianti, alle studentesse (utenti finali), molteplici opportunità per la comunità locale.


Conclusioni

Lo studio del contesto geografico, ambientale, architettonico ha permesso di raggiungere l’obiettivo centrale, ovvero quello di individuare scelte mirate per fornire gli strumenti e le capacità di risposta che concorrano a definire un esempio virtuoso e dal limitato impatto economico, con una risonanza sul lungo termine.

La presente attività di ricerca si propone di contribuire alla formulazione di strumenti che possano incoraggiare lo sviluppo e la crescita di quelle comunità che, come Iringa, vivono in carenza o totale assenza di risorse.

Tuttavia occorre riconoscere il limite delle piccole ONG, le quali non dispongono di un numero sufficiente di professionisti che abbiano tempo e mezzi per spendere lunghi periodi nei paesi in via di sviluppo e seguire il processo completo della realizzazione delle opere. La diffusione del know-how andrebbe incoraggiata maggiormente da contributi specifici che abbiano l’obiettivo strategico di dare un supporto alle realtà che hanno bisogno di crescere culturalmente, prima che economicamente.

L’indagine architettonica e territoriale proposta concorre a definire un modello la cui grammatica può essere replicabile: in un contesto socio-economico che presenta difficoltà di sviluppo come la Tanzania; in un quadro ambientale particolare, quale ad esempio la zona compresa fra i tropici, in quanto l’andamento delle stagioni e il ruolo del sole comportano la capacità di gestire un numero maggiore di variabili rispetto ai luoghi temperati; in un ambito in cui i quartieri informali hanno un ruolo preponderante rispetto alle aree pianificate del contesto urbano in cui si trovano, finanche in un ambiente in cui è necessario generare un processo a lungo termine che coinvolga più fasce della popolazione e non solo gli utenti finali dell’architettura specifica.

Questo quadro introduttivo porta a sottolineare l’intenzione di leggere in una necessità progettuale, in questo caso un’infrastruttura scolastica, un’opportunità di definizione di valide e innovative prospettive di sviluppo.

 

 

 

Bibliografia

AA.VV, “La Progettazione dell’Architettura Bioclimatica”, Franco Muzzio, Padova, 1980 (atti del seminario sui sistemi solari passivi, Bari, 1979).

AA.VV, “Gender and Economic Growth in Tanzania. Creating opportunities for Women”, The World Bank, 2007.

AA.VV. (a cura di Zaffagnini M.) “Primi Strumenti per il controllo del Benessere Ambientale”, Alinea, Firenze, 1988.

Beck H., Cooper J., “Glenn Murcutt: A Singular Architectural Practice”, Melbourne, 2005.

Davoli P., “Architettura senza impianti. Aspetti bioclimatici dell'architettura preindustriale”, Alinea Editrice, Firenze, 1993.

Fitch J.M., “La Progettazione Ambientale”, Franco Muzzio, Padova, 1980.

KéréDiébédo F., “Fare Architettura in Africa”, Foschi Editore, 2010.

May J., Reid A., “Architetture Senza Architetti. Guida alle costruzioni spontanee di tutto il mondo”, RCS libri S.p.a., 2010.

Olgyay V., “Progettare con il Clima”, Franco Muzzio, Padova, 1981.

Pallaver K., “Un’altra Zanzibar. Schiavitù, colonialismo e urbanizzazione a Tabora (1840-1916)”, Franco Angeli, 2010.

 

Documenti consultati

Commission on Sustainable Agriculture and Climate Change, “Achieving Food Security in the Face of Climate Change.

Research Program on Climate Change”, final report 2011.

Iringa City Council, “Iringa MunicipalProfile”, 2007. Si veda: http://www.kunnat.net/fi/palvelualueet/pohjoinen-etela/yhteistyo/hakee/iringa/Documents/Iringa%20MUNICIPAL%20PROFILE.doc (online 02/2015).

Ministry od Education and Vocational Training, “Secondary Education Development Programe (SEDP)”, Dar EsSalaam, 2007.

UNESCO, “World Heritage in Africa Region”, World Heritage Convention, 2010.

UNITED NATIONS, “United Nations Environment Programme”, annual report 2012.

UNITED NATIONS HUMAN SETTLEMENTS PROGRAMME (UN- HABITAT), “State of the World’s Cities”, 2012

United Republic of Tanzania, Ministry of Agriculture, Food Security and Cooperatives, “National Census of Agriculture 2007/2008”, Survey Report 2012.

 

Note:

1 Si veda: <http://www.unesco.org/education/educprog/50y/brochure/tle/124.htm (online 02/2015).

2 Si veda il rapporto Africa Turn predisposto dalla banca di investimenti Goldman Sachs <http://www.vital-capital.com/media/gs-es-africa.pdf> (online 02/2015).

3 Si veda: <http://reggiochildrenfoundation.org/wp-content/uploads/2014/02/Prodi_Africa.pdf> (online 02/2015).

4 Si veda: <https://oltrefoodforbrains.files.wordpress.com/2008/04/istruzione-e-cultura.pdf> (online 02/2015).

5 Si veda: <http://www.unesco.org/education/educprog/50y/brochure/tle/124.htm (online 02/2015).

6 Si veda: <http://scsfong.org/> (online 02/2015).

 

Sara Codarin, nata a Udine, laureata in Architettura presso l’Università degli Studi di Ferrara. Afferisce alla sezione Architettura del Centro Ricerche Architettura>Energia, Dipartimento di Architettura, Università di Ferrara. 
Tesi di laurea in Progettazione Architettonica e Urbana: “Progetto Sostenibile in un Programma di Cooperazione. Ampliamento della Cagliero High School a Iringa, Tanzania”.0
Relatori: Prof. Arch. Nicola Marzot, Prof. Arch. Pietromaria Davoli. Correlatori: Prof. Arch. Stefano Manservisi, Prof. Arch. Giampaolo Guerzoni. Università degli Studi di Ferrara, Dipartimento di Architettura, Anno Accademico 2013/2014. Sessione Straordinaria Marzo 2015.

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