Riqualificazione di archeologia industriale a Ravenna

Indice degli argomenti:

•  La Strategia urbana
• Il progetto architettonico
• Le tecnologie adottate
• Lo studio bioclimatico
• Conclusioni

Il progetto che si presenta in seguito si colloca nella darsena di Ravenna, situata a est della città ed in particolare nella zona industriale che, successivamente allo spostamento del porto verso il mare, ha subito un progressivo abbandono. Attualmente è oggetto di lottizzazioni private (per lo più in avanzato stato di degrado) che ospitano diversi esempi di archeologia industriale. 

Questi reperti architettonici di valore storico testimoniale costituiscono un patrimonio importante nell’ambito della riqualificazione e ri-funzionalizzazione delle città e per questo possono costituire un significativo driver per la rigenerazione della darsena di Ravenna. La stessa rappresenta un esempio unico in Italia per via della presenza di ben sette fabbricati di questo tipo, tra i quali spicca l’edificio di cui al progetto architettonico in oggetto ossia l’ex magazzino di concimi chimici SIR (Società Interconsorziale Romagnola). 

Gli obiettivi progettuali sono stati diversi e multiscalari e, a partire dal progetto di rigenerazione dell’ex-SIR, sono stati sviluppati secondo diverse direttrici operative caratteristiche delle diverse scale affrontate.

Tra queste spiccano:

• La riqualificazione dell’intera area urbana della darsena, che ha evidenziato le possibilità offerte da queste memorie testimoniali architettoniche, attraverso la ricerca di un approccio progettuale concreto e replicabile in altre aree industriali tipologicamente analoghe.
• La rigenerazione progettuale e funzionale volta ad adeguare alle necessità contemporanee questo splendido esempio di archeologia industriale (ex-SIR). Ciò anche mediante l’adozione di materiali e sistemi tecnologici innovativi e l’applicazione di modelli bioclimatici di efficienza energetica.
• Lo studio simulativo e la verifica del sistema ambientale e bioclimatico del progetto; ossia l’adozione di un sistema di analisi pre-progettuale delle articolate relazioni tra spazi attraverso l’utilizzo di un programma multifisico capace di generare un quadro descrittivo delle caratteristiche ambientali, su cui poi basare scelte progettuali volte ad ottenere il migliore comfort (indoor) per i futuri fruitori di questi spazi e ottimizzando contestualmente le prestazioni energetiche dell’edificio.

 Approfondiamo quindi in maggiore dettaglio le principali azioni progettuali condotte a partire dalla scala urbana.

 La Strategia urbana

Affrontare un tema di questa rilevanza ha determinato ovviamente la necessità di analisi ad ampio spettro e multiscalari del contesto di azione. Da un approfondito studio del comparto periurbano di interesse si è sviluppato il progetto di riqualificazione della darsena di Ravenna che ha messo in evidenza le potenzialità dell’area e la forte relazione che ha con le archeologie industriali presenti al suo interno.

La strategia urbana adottata è stata connotata da quattro letture sequenziali del quadro d’insieme e da quattro successivi passaggi attuativi caratterizzanti la proposta progettuale.

• Definizione dell’obiettivo primario, ovvero la ricucitura della darsena al centro cittadino, presupposto evidenziato dall’analisi sulla distribuzione delle funzioni nella città in cui si è constatata una grande disparità funzionale fra queste due zone.
• Ridistribuzione della disparità funzionale, ri-collocando nella ex zona industriale le attività che saturano il centro cittadino, nell’ottica della riattivazione del comparto.
• Inserimento puntuale dei diversi ambiti funzionali sfruttando la morfologia attuale della darsena (divisa in sub-comparti). Generando così polarità attrattive tematiche – denominate nel progetto Cittadelle – i cui temi sono stati scelti in base alle indicazioni contenute nel Piano Operativo Comunale (POC) di Ravenna, dalla lettura della morfologia dei singoli sub-comparti e alla luce delle necessità emerse da un confronto partecipativo con la cittadinanza.
• Attivazione di un processo di “cucitura” delle cittadelle, al fine di definire un tracciato di percorrenza volto all’ottimizzazione e all’innovazione dei servizi pubblici, alla riqualificazione dei sub comparti e – in ultimo – ambiziosamente capace di innescare processi evolutivi urbani sovrapponibili e coerenti alle virtuose logiche innovative delle smart city.

Passaggi attuativi di seguito rappresentati mediante alcuni schemi riepilogativi (Fig.1).

Le opere di urbanizzazione progettate sono state concepite seguendo un approccio metodologico puntuale che si è tradotto in una “logica di sistema”, con cui si sono messi in relazione gli elementi di contesto, elementi fisici propri della darsena che il citato percorso incontra (la banchina, le aree verdi, le archeologie industriali, ecc.), con gli elementi generatori,  tipici di alcuni approcci innovativi della progettazione urbana contemporanea (come ad esempio quelli delle Smart city, ossia le logiche di Smart Grid e le dinamiche di Smart Mobility) (Fig.2).

Da questo approccio è derivato uno strumento progettuale applicabile sulla base delle esigenze dei singoli sub-comparti al fine di realizzare un esteso luogo urbano unitario nell’aspetto, ecosostenibile e funzionale (Fig.3).

Così come, a livello urbano, la strategia della cucitura rigenera attraverso il percorso la darsena ravennate connettendo le cittadelle che la compongono, anche alla scala architettonica, il percorso assurge al ruolo di vera e suggestiva promenade capace di attrarre e guidare le persone alla scoperta degli spazi pubblici di progetto e trasforma il sub comparto 10 della darsena (in cui si trova l’ex-SIR) in Cittadella della cultura (Fig.4), il “cuore pulsante” della rigenerazione proposta.

Le strategie attuative di progetto urbano, derivate dalla citata logica di sistema,  si manifestano negli elementi di contesto presenti nella Cittadella. Ad esempio, avviene la “cucitura” con le altre cittadelle lungo la banchina e l’“attraversamento” da parte del percorso del “grande involucro”¹ dell’ex-SIR.

Il fabbricato, realizzato nel 1957, vero e proprio elemento iconico e caratterizzante del progetto, si distingue per il suo peculiare pregio architettonico conferitogli dall’ingegnere progettista Elio Segala. Nello specifico si tratta infatti di un esempio di archeologia industriale paraboloide (unico nella darsena) composto da 34 archi in cemento armato gettati in opera, dimensionalmente rilevante grazie ai 175 metri di lunghezza, ai 30 m di larghezza e i 17 m di altezza.

La riqualificazione del sub-comparto consta anche di una redistribuzione dei flussi carrabili e ciclopedonali come parte di un progetto urbano più ampio che ha come scopo una significativa disincentivazione dell’uso dell’automobile diminuendone lo spazio di azione in favore di una viabilità alternativa sostenibile.

Il progetto architettonico

L’azione progettuale attuata sull’edificio dell’ex-SIR è incardinata su una strategia aggregativa rivolta all’integrazione del nuovo intervento con la preesistenza.

Tale azione si è avvalsa di un’accurata analisi simulativa bioclimatica svolta contestualmente e a supporto orientativo della fase progettuale.

È stato scelto di operare mediante un approccio di intervento capace di tener conto e mettere a sistema ogni aspetto rilevante connotante la preesistenza edilizia da trattare ed in particolare:

• Il valore storico-architettonico, trattandosi questo di un peculiare reperto storico testimoniale di una realtà socio-economica-industriale un tempo rilevante per la città;
• Il valore estetico e morfo-tipologico, ricercando la possibilità di trasformazione senza compromettere l’immagine dell’edificio nonostante una radicale rivisitazione funzionale;
• Il valore costruttivo dell’esistente, nel tentativo finale di mitigare potenziali vulnerabilità strutturali in essere (in particolare sismiche) in vista di un adeguamento;
• Le potenzialità offerte dalle peculiarità geometriche e strutturali dell’archeologia industriale oggetto d’intervento al fine di individuare possibili strategie di trasformazione (connotati logiche bioclimatiche) compatibili con i più elevati criteri di sostenibilità. Gli elementi architettonici e le caratteristiche geometriche rilevate permettevano infatti di poter proficuamente sfruttare fattori naturali passivi per il miglioramento del comfort ambientale dei volumi edilizi recuperati.

Le funzioni scelte per questo intervento risultano essere rappresentative degli obiettivi strategici scelti per la Cittadella della cultura; ovvero, lo sviluppo individuale e collettivo (favorito negli spazi studio e universitari), la creazione di opportunità e spazi per modelli e metodi di lavoro innovativi (quale il co-working) e il confronto e lo sviluppo artistico prodotto dal Fab Lab².

Le principali scelte aggregative che definiscono il progetto architettonico sono individuabili chiaramente nella pianta del piano terra e del primo piano (Fig.6-7).

Si è deciso di limitare l’inserimento di volumetrie al livello zero al fine di ricavare aree tematiche pubbliche capaci d’incentivare l’attraversamento del progetto e la continua scoperta di spazi e situazioni collettive.
I percorsi fruitivi a terra integrano l’intervento alla scala urbana alla scala architettonica.

La scelta spaziale di mantenere libero il livello terreno è stata funzionale anche alla volontà di rendere possibili flussi d’aria circolari; questi ultimi favoriti anche dalla forma paraboloide del fabbricato e determinanti per la corretta ventilazione degli spazi (come descritto in seguito nel paragrafo dedicato agli esiti delle analisi simulative ambientali condotte).

Le ex-torrette di carico sul fronte nord-est, prestandosi versatilmente ad un riuso funzionale, vengono trasformate in camini del vento grazie ai quali vengono sfruttate le correnti d’aria naturali utili al comfort ambientale.

Infine il collocamento dei quattro vani distributivi (posizionati in asse con le torri del vento), attorno ai quali le aree funzionali si sviluppano in riferimento al passo strutturale dei paraboloidi, rendono possibili percorsi sicuri e omogeneamente distribuiti rispettosi delle volumetrie e delle costolature strutturali esistenti.

La spazialità interna dell’ex magazzino industriale, i nuovi volumi per destinati alle funzioni e i materiali scelti per realizzarli definiscono l’immagine qualificante il progetto e si svelano nel prospetto interno (Fig.8).

Qui l’uso quantitativamente limitato e selezionato dei materiali si prefigge di favorire una più facile lettura e riconoscibilità degli elementi che compongono il progetto e permettono una risposta efficace alle necessità tecniche, estetiche e strategiche:

• Il cemento armato lasciato grezzo per i nuclei distributivi riprende la materialità della preesistenza e assieme alla loro volumetria, rende facilmente individuabili gli accessi;
• Il vetro profilato (tipo U-Glass) distingue le principali aree funzionali e grazie alla sua traslucenza, coniuga l’esigenza di privacy degli ambienti alla necessità di catturare quanta più luce possibile con la possibilità di conferire alle facciate interne un grado di dinamismo percettivo garantendo al contempo i necessari requisiti minimi di trasmittanza per l’edificio (U < 0,26 W/m² K);
• Ampie superfici vetrate in sostituzione dei precedenti tamponamenti opachi perimetrali e di testata che, nel portare maggiore luce all’interno del progetto rispetto al passato, rendono possibile una rinnovata connessione visiva con l’intervento urbano circostante proposto.

Lo studio bioclimatico operato non ha tralasciato una contestuale verifica dei fattori medi di luce diurna nei vari ambienti generati dal progetto di riuso ottenendo risultati soddisfacenti in riferimento a ciascuna delle funzioni previste (risultati: 3% < FLDm < 5% al piano terra e 2% < FLDm < 4% nei piani in elevazione).

Il progetto architettonico non ha mancato ovviamente di approfondire e tener conto dei principali disposti normativi legati alle funzioni d’uso in termini di sicurezza.

In particolare si segnalano l’aderenza dello stesso alle normative antincendio (ad esempio in materia di organizzazione delle vie di esodo con la progettazione di vani distributivi protetti e dotati di dispositivi di evacuazione dei fumi), alle normative per le costruzioni e agli approvvigionamenti energetici.

Le tecnologie adottate

Agli aspetti di carattere architettonico si legano opportune scelte tecnologiche puntuali e caratterizzanti. A questo proposito va premesso che particolare attenzione è stata posta alla struttura storica esistente che sovrasta e contiene il nuovo intervento (con approfondimenti fino al dettaglio di quelli che sono i nodi strutturali principali). Ciò ha portato al progetto di rigenerazione delle capacità portanti della preesistenza oltre che  all’irrigidimento statico complessivo, in ottemperanza alle normative anti-sismiche vigenti per le costruzioni esistenti.

Si è optato poi per un abaco ristretto di soluzioni tecnologiche ricorrenti capaci di tener conto e far fronte alle mutevoli complessità del sistema ambientale del progetto, che – a differenza degli edifici tradizionali – si presenta connotato da due involucri distinti a protezione dall’ambiente esterno.

Tale peculiarità risulta determinante per l’ottimizzazione delle prestazioni energetiche (come si vedrà in seguito) proprio per via della creazione di uno spazio intermedio di mitigazione delle condizioni termoigrometriche ambientali esterne.

Le attenzioni nella progettazione dell’involucro dell’ex-SIR si sono concentrate in particolare sulla scelta degli infissi perimetrali al fine di trovare un modo efficiente per evitare il surriscaldamento dello spazio intermedio per irraggiamento (poi ottenuto con l’adozione di trattamento riflettente della facciata continua) e lo studio delle aperture meccanizzate fondamentali per la corretta ventilazione naturale degli spazi.

Per quanto attiene invece l’involucro interno, questi è stato debitamente isolato, sia termicamente che acusticamente, per garantire il comfort degli ambienti di progetto (Fig.10).

Lo studio bioclimatico

A supporto di tutte le fasi di sviluppo del progetto sono state operate puntuali pre-verifiche sul comportamento ambientale derivato dalle scelte organizzative e dimensionali degli spazi. Sono state infatti effettuate verifiche preliminari d’indirizzo, utilizzando un software di simulazione multifisica.

Lo strumento più idoneo individuato per realizzare tale studio bioclimatico è stato il software Comsol Multiphysics^®. Questi ha permesso di ottenere un quadro simulativo attendibile e prossimo al comportamento reale, della qualità ambientale derivata dalle scelte progettuali degli spazi rigenerati.

In primo luogo sono stati stimati i volumi d’aria necessari all’interno delle varie funzioni di progetto prendendo come riferimento la norma UNI 10339 riguardante gli impianti aeraulici a fini di benessere (generalità, classificazione e requisiti).

Il risultato complessivo del calcolo ha evidenziato la necessità di un ricambio d’aria pari a 3,6 m³/sec per soddisfare i requisiti dell’intero volume di progetto sottostante la copertura dell’ex-SIR.

Assumendo il valore ottenuto come minimo globale si è proceduto determinando un  valore specifico minimo per una singola campata del paraboloide (sia per una maggiore comprensibilità/spendibilità del dato, ma anche per una necessità di calcolo del software di simulazione) ottenendo un fabbisogno di 0,11 m³/sec per campata (ovvero ogni 5 m lineari di fabbricato corrispondenti alla misura netta tra le costole del paraboloide).

L’identificazione di una possibile trasformazione architettonica degli ex-punti di carico esistenti e fuoriuscenti dal manto di copertura del paraboloide in camini del vento ha verificato la possibilità progettuale di garantire tali minimi di aerazione naturale indoor.  Il collocamento sulla sommità di tali camini di prese d’aria che, grazie alla loro geometria, si orientano autonomamente nella direzione del vento innescando a valle  un’aspirazione d’aria, è stato ritenuto il metodo più efficace per giungere al risultato richiesto.

Si è optato per questo sistema dinamico in luogo di una struttura fissa di convogliamento in quanto i venti dominanti del sito di progetto variano durante l’anno. Questa strategia infatti consente di poter contare sempre su un tipo di funzionamento costante dei camini indipendentemente dalla stagione, semplificando cosi la gestione delle aperture.

La fase di studio dei fenomeni fisici è stata suddivisa in tre fasi distinte:

• Una prima fase, di studio di fattibilità, in cui si è verificato che la forma della preesistenza nelle condizioni climatiche in cui si trova offra la possibilità di lavorare con sistemi ambientali passivi;
• Una seconda fase o di studio numerico, in cui si sono quantificate le portate di aria in movimento confrontandole con quelle necessarie al progetto;
• Un’ultima fase, di studio termodinamico, volta alla verifica dei vantaggi ipotizzati per via della molteplicità di involucri.

In seguito si riportano le più significative di numerose simulazioni condotte (svolte durante lo studio numerico e termodinamico) in cui è possibile apprezzare i flussi che l’aria genera naturalmente all’interno del progetto e, grazie ai dati numerici, anche le portate di ricambio d’aria in regime di forze del vento “normali”, ovvero sufficienti per garantire i requisiti degli ambienti.

Simulazioni vento OVEST-EST

Sopravento, aperte solo il 10% delle lamelle;
Sottovento, aperte solo le finestre.

Le prime simulazioni hanno evidenziato una portata d’aria media in ingresso (misurata con una apertura totale dell’involucro) incredibilmente sovrabbondante rispetto alle esigenze del progetto (fino a 150 volte maggiore), si è quindi proceduto con simulazioni di aperture parziali.

Questa simulazione, pur offrendo ancora un valore finale notevole, ha permesso di trarre una conclusione importante ossia che variando le aperture dell’involucro esterno fosse possibile variare i meccanismi di ventilazione in diverse stagioni dell’anno, come pure la possibilità di de-stratificazione del calore nell’involucro intermedio in estate sfruttando il flusso circolare lungo l’asse del paraboloide riscontrato in questa simulazione.

Simulazione in caso di assenza di vento

Totale assenza di vento;
Ventilazione forzata nel camino.

In condizioni normali, il flusso naturale dell’aria (fonte di energia rinnovabile) può consentire il movimento di una turbina posta all’interno dei camini del vento che potrà quindi concorrere al sostentamento energetico passivo dell’edificio.

In caso di totale assenza di vento la turbina è comunque attivabile meccanicamente con anemometri di controllo o manualmente dai futuri gestori energetici dell’edificio in modo da garantire comunque il fabbisogno di volumi d’ora di aria di ricircolo all’interno del progetto.

Anche in questo caso si è provveduto alla verifica del funzionamento di questo sistema con simulazioni ad hoc impostando una velocità dell’aria all’interna del camino per cui la portata di aspirazione permettesse di soddisfare i requisiti di progetto.

Grazie alla rappresentazione in pianta di Fig.12 è possibile notare come l’aspirazione dei camini provochi movimenti d’aria in tutta la superficie del progetto e a velocità ideali per il comfort degli spazi, pertanto anche in questa configurazione la soluzione di progetto risponde coerentemente alle esigenze dello spazio.

Simulazione termodinamica INVERNALE ed ESTIVA 

Sopravento, aperto solo il 5% delle lamelle;
Sottovento, aperte solo le finestre.

Tra gli obiettivi degli studi termodinamici non è stato ovviamente tralasciato quello di verifica del vantaggio offerto dalla presenza dello spazio intermedio fra i due involucri in termini di efficienza energetica della proposta progettuale.

Nelle simulazioni proposte è evidente che all’interno dello spazio intermedio la temperatura varia rispetto a quella esterna, in media di 2 °C mentre nella zona con flussi d’aria meno aggressivi arriviamo ad avere anche 5°C di differenza.

Questo si configura – per quanto intuitivamente atteso – come un risultato assai positivo in termini di risparmio energetico poiché le dispersioni termiche dell’involucro interno si qualificano come nettamente inferiori rispetto a quelle di un progetto analogo direttamente relazionato a condizioni ambientali esterne.

Conclusioni

L’occasione di questa articolata ricerca progettuale ha offerto un interessante momento di riflessione e la definizione di un modello di approccio rigenerativo, costruttivo e funzionale ripetibile (sebbene con necessari, ma presumibilmente modesti adattamenti) anche a patrimoni residuali costruiti presenti in aree urbane da riqualificare connotate da simili complessità contestuali.

I risultati ottenuti dallo studio bioclimatico a supporto della progettazione integrata condotta in questa particolare occasione a conclusione di un periodo di formazione sono anch’essi molto promettenti.

Le possibilità offerte dagli attuali programmi di simulazione multifisica si sono rivelati innegabilmente utilissimi strumenti a disposizione dei progettisti.

La progettazione finalizzata alla rigenerazione di vaste aree urbane o periurbane – nella sua ricerca etica del più elevato grado possibile di sostenibilità ambientale e di efficienza energetica – dovrebbe, ad avviso dello scrivente, avvicinarsi sempre più frequentemente a questi strumenti innovativi per la loro versatilità ad una validazione quantitativa e anticipatoria di scelte progettuali altrimenti difficilmente valutabili se non a riqualificazione conclusa con tutti i rischi che quest’ultima tempistica sottende.

Note:
1. Le nomeclature enunciate fanno riferimento ad un abaco attuativo di progetto in cui vengono definiti gli elementi di contesto e generatori con la relativa strategia risolutiva della loro messa a sistema.

2,  Fabrication Laboratory, uno spazio polifunzionale e interdisciplinare a disposizione di chiunque tra cittadini, pubblica amministrazione, imprese, studenti e artisti abbia un progetto da presentare e realizzare. Che questo si tratti di un’opera d’arte visiva, performativa o un nuovo brevetto rivoluzionario.

Crediti:

• Dipartimento di Architettura Università degli Studi di Ferrara
• Anno Accademico: 2020-2021
• Tesi di Laurea di Emiliano Lambertini e Luca Morganti
• Titolo tesi di laurea:
  Archeologia industriale nella darsena di Ravenna | Progetto di rigenerazione, innovazione tecnologica e studio bioclimatico dell’Ex-SIR
• Relatori: Prof.ssa Silvia Brunoro, Prof. Theo Zaffagnini
• Correlatori: Prof. Roberto Di Giulio; Prof. Michele Bottarelli.

[Tesi di laurea elaborata all’interno del Laboratorio di Sintesi Finale di Tecnologia dell’architettura, del Prof. Roberto Di Giulio]

Approfondimento realizzato in collaborazione con Architettura>Energia, centro ricerche del Dipartimento Architettura dell’Università degli Studi di Ferrara.

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