Bioclimatica e strutture all’avanguardia

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L’ultimo grattacielo di Porta Nuova svetta sul centro di Milano, proponendo un’innovativa architettura bioclimatica supportata da un concept strutturale all’avanguardia: la complessità del cantiere e le soluzioni per la sicurezza sono fra i tratti distintivi dell’intervento

Unipol Tower è il nuovo headquarters milanese di Unipol Gruppo, un’architettura orientata alla sostenibilità e alla sicurezza che fonde design e tecnologia

Il nuovo headquarters milanese di Unipol Assicurazioni è fra gli edifici più innovativi nel panorama nazionale, che valorizza il patrimonio immobiliare del gruppo ponendo le performance, la sostenibilità e il benessere al centro dell’attenzione.

Vincitore di un concorso internazionale, il progetto di Mario Cucinella Architects è stato sviluppato con importanti studi professionali italiani fra cui Mjw Structures, Deerns Italia e GAe Engineering.

Concepita come landmark urbano, Unipol Tower è un elemento nodale del tessuto cittadino, con accessi dalla strada e dalla piazza pedonale del business district.

Giuseppe Gaspare Amaro


Unipol Tower presentava importanti complessità per la sicurezza antincendio. Le soluzioni sviluppate in sede di progettazione, secondo norme prescrittive, rispettano i valori architettonici e oggi possono essere utilizzate senza ricorrere alla deroga

Giuseppe Gaspare Amaro, GAe engineering




Impostato su un basamento ipogeo articolato su 3 livelli, il volume si sviluppa per 23 piani fuori terra (superficie totale circa 31.000 metri quadrati), raggiungendo l’altezza complessiva di 127 metri.

I quindici piani per uffici (ciascuno circa 850 m2) sono distribuiti attorno al grande vuoto creato dall’atrio, che assieme alla facciata a doppia pelle permette il funzionamento bioclimatico dell’edificio.

I livelli sommitali sono destinati alle funzioni direzionali (uffici, sala consiliare, buvette) e alle suggestive terrazze panoramiche della serra pensile.

Grazie alla flessibilità offerta da differenti layout, Unipol Tower può accogliere fino a 900 persone con funzioni operative, all’interno di ambienti dall’immagine contemporanea, equipaggiati con impianti e tecnologie allo stato dell’arte e nelle migliori condizioni di comfort e sicurezza: l’edificio è certificato Leed Platinum.

L’edificio in sintesi

Costruita da Cmb Carpi (opere edili) in Ati con Cefla (impianti), Unipol Tower è cresciuta praticamente su sé stessa. I lavori si sono svolti entro un’area di soli 3.200 metri quadrati, occupata in gran parte dal basamento e difficilmente accessibile ai mezzi pesanti, utilizzando due gru fisse, fra cui una Potain con portata superiore a 10 tonnellate in punta, unica in Italia.

Veduta del cantiere durante la costruzione del basamento: a destra si notano le strutture in acciaio che formano la lastra ortotropa posta sopra la galleria ferroviaria

Il basamento (auditorium, autorimesse, centrali tecnologiche) scavalca un’ampia galleria ferroviaria sotterranea. Come platea di fondazione è stata realizzata una lastra ortotropa (dimensioni circa 45×14 m; peso circa 750 t) con strutture in carpenteria metallica.

Completate le fondazioni, nel giugno 2019 è iniziato lo sviluppo della struttura portante fuori terra.

Quest’ultima è composta dai due nuclei in calcestruzzo armato (core), costruiti con il metodo dei casseri rampanti, e dal reticolo esterno (diagrid) di aste tubolari in acciaio a sezione circolare (diametro 600 mm, spessore 40 mm), connesse fra loro mediante saldatura.

Questo cilindro dalla pianta ellittica, che si eleva verso il cielo con la sua plastica maglia triangolare, è l’elemento architettonico più iconico di Unipol Tower.

Nucleo e rete

Sorta di “nido” composto da elementi in acciaio intrecciati fra loro, ogni tre piani la diagrid forma un anello perimetrale che sostiene i solai principali, con travi reticolari (profili “H”) e a sezione rettangolare (in lamiere saldate) che la collegano al core. I due solai sottostanti risultano quindi appesi a quello principale, tutti realizzati con gettate in opera su lastre prefabbricate.

Il livello tecnico intermedio accoglie le sottocentrali impiantistiche e le reti tecnologiche: in evidenza una delle bielle che sorreggono l’impalcato appeso; completate le strutture gettate in opera che formano gli impalcati, tutti i successivi allestimenti sono stati realizzati con sistemi costruttivi a secco (foto di Marco Reggi – Cefla)
 

Core e diagrid sono quindi cresciuti in contemporanea, secondo fasi scandite dal processo produttivo dei solai, articolato in terne di impalcati della durata di 21 giorni ciascuna.

La costruzione della diagrid è avvenuta in contemporanea con i core in calcestruzzo armato, secondo fasi di 21 giorni ciascuna per la realizzazione delle terne di impalcati

Nella parte superiore il volume della torre è rastremato verso settentrione, con pilastri in falso sul perimetro interno al grande vuoto dell’atrio. La diagrid sostiene anche le sottostrutture del rivestimento esterno, composto da una facciata a doppia pelle.

L’involucro è composto da uno schermo esterno in lastre di vetro dalla forma triangolare, che tamponano la diagrid (superficie totale circa 17.000 metri quadrati), e dalla facciata continua che delimita all’interno l’intercapedine della doppia pelle, con elementi modulari che forniscono tutte le principali prestazioni tecniche, energetiche e di sicurezza.

Il ricorso a sistemi Bim ha consentito di governare con efficacia il complesso processo costruttivo.

Concept energetico

Metafora del sistema di relazioni che caratterizza l’attività del committente, la vela in acciaio e vetro che avvolge l’edificio propone un linguaggio innovativo per l’estetica degli edifici terziari, svolgendo altre importanti funzioni: mitiga l’azione degli agenti atmosferici, riduce il fabbisogno energetico per la climatizzazione e permette alla luce naturale di inondare l’atrio e gli spazi di lavoro, a vantaggio del comfort e della salubrità.

Oltre al contenimento dei consumi elettrici, l’elevata trasparenza dell’involucro a doppia pelle protegge gli spazi di lavoro rendendoli più salubri e confortevoli; la serra pensile è uno spettacolare osservatorio sul panorama urbano: la schermatura dall’irraggiamento solare è affidata a frangisole fotovoltaici orientabili (foto di Valentina Ciccanti – Cefla)

Il contenimento dei consumi è basato si impianti ad alta efficienza basati sulle fonti rinnovabili. L’energia termica è attinta prevalentemente dal sottosuolo, stoccando l’acqua di falda anche ai fini della resilienza energetica (circa 8 ore di autonomia con tutti i pozzi fuori uso), per la riserva antincendio e per altri usi non potabili. L’acqua in eccesso è restituita al canale Martesana o alla falda.

Oltre alle pompe di calore idrotermiche, nel piano tecnico situato a metà della torre sono presenti altri generatori termofrigoriferi, che integrano i picchi della domanda e fungono da backup in caso di necessità.

La climatizzazione è prevalentemente affidata agli impianti aeraulici, che comprendono centrali per il pre-trattamento e Uta locali per l’affinamento delle condizioni termoigrometriche in base alle necessità.

Tecnologie per la sicurezza

Durante la costruzione del complesso scheletro strutturale, la pandemia ha fortemente rallentato il cronoprogramma, stimolando il committente a potenziare e migliorare la dotazione tecnologica per incrementare la sicurezza.

Le soluzioni sviluppate sono delle vere e proprie personalizzazioni degli impianti previsti in origine, affiancate da tecnologie innovative orientate alla gestione delle situazioni di emergenza.

La particolare sagomatura delle balaustre interpiano è stata studiata per allontanare le fiamme dalla facciata interna, che funge da compartimento antincendio vetrato (foto di Cmb Carpi); scorcio dell’atrio interno visto dall’ingresso inferiore: i quindici livelli destinati agli uffici sono distribuiti attorno al grande vuoto che funge da buffer bioclimatico (foto di Valentina Ciccanti – Cefla)

La particolare conformazione della rete di distribuzione dell’aria consente infatti di isolare uno o più livelli rispetto al resto della torre, minimizzando il rischio di contagio per via aerea.

Le stesse reti aerauliche possono essere impiegate anche per estrarre fumo e calore.

Gli impianti per la protezione attiva dagli incendi sono concepiti per facilitare l’esodo delle persone, a partire dalla pressurizzazione dei filtri d’accesso alle vie di fuga.

In caso d’emergenza i dispositivi di segnalazione visiva, situati all’inizio dei percorsi, operano in sincronia con l’impianto di diffusione acustica per garantire un deflusso rapido e ordinato verso i punti di raccolta.

Uno speciale impianto di geolocalizzazione individuale permette di individuare la presenza di persone in difficoltà, facilitando l’attività dei soccorritori che dispongono di un proprio impianto radio per le comunicazioni.

Protezione antincendio integrata

L’ing. Giuseppe Gaspare Amaro, fondatore di GAe engineering, ha coordinato la prevenzione incendi e la sicurezza in fase di esecuzione. Ci ha spiegato i dettagli di questo progetto.

Quali sono state le specificità di quest’opera?

Oltre alle caratteristiche tipiche delle costruzioni a sviluppo verticale, Unipol Tower presenta ulteriori complessità come la facciata a doppia pelle e i grandi spazi interni di notevole altezza.

Le soluzioni antincendio, in particolare quelle passive, sono state messe a punto prestando una particolare attenzione all’immagine architettonica.

La diagrid, ad esempio, ha posto il problema dell’esposizione al fuoco del reticolo strutturale, anche attraverso l’intercapedine della facciata a doppia pelle. In questo caso la massa dei componenti metallici ha permesso l’impiego di soluzioni che non compromettono l’estetica dell’edificio, come le vernici ignifughe, mentre le parti nascoste sono protette con materiali intumescenti a spruzzo.

La conformazione dell’atrio e la massa più contenuta delle strutture metalliche a vista negli spazi interni, ad esempio le bielle che sorreggono gli impalcati, ha richiesto sia la creazione di vere e proprie pareti tagliafuoco trasparenti, che separano i piani rispetto al vuoto, e una particolare sagomatura delle balaustre interpiano, in grado di allontanare le fiamme dalla compartimentazione vetrata.

Il ricorso a impianti automatici di protezione attiva, come il watermist esteso al tutto il volume in elevazione, ha consentito la riduzione delle temperature, ottimizzando la risposta antincendio in funzione delle caratteristiche d’uso degli ambienti e dei materiali impiegati.

Dal punto di vista antincendio Unipol Tower è perciò fra gli edifici per uso civile più evoluti in Italia.

Efficienza per il benessere

L’involucro è composto da uno schermo esterno in lastre di vetro dalla forma triangolare che tamponano la diagrid e dalla facciata continua che delimita all’interno l’intercapedine della doppia pelle. Il ricorso a sistemi Bim ha consentito di governare con efficacia il complesso processo costruttivo

La forma e l’orientamento di Unipol Tower sono basati su principi di efficienza energetica.

Rispetto a un edificio equivalente a pianta rettangolare, l’involucro senza spigoli minimizza l’ampiezza delle superfici disperdenti in rapporto al volume climatizzato.

La doppia pelle abbatte ulteriormente il differenziale termico fra spazi interni e atmosfera, permettendo il raffrescamento con fluidi a 16 °C e innalzando ulteriormente le prestazioni delle pompe di calore.

Nella stagione calda le aperture presenti su entrambe le facciate mettono le fasce inferiore e superiore dell’atrio in comunicazione diretta con l’esterno, attivando moti convettivi naturali per l’evacuazione verso l’alto dell’aria surriscaldata. Nelle stagioni di transizione, in relazione alle condizioni meteorologiche, si può estendere la ventilazione naturale incrociata alle aree per uffici.

L’elevata trasparenza dell’involucro costruito facilita anche il contenimento dei consumi elettrici. Il bms all’avanguardia rileva la presenza di persone e il livello di illuminazione naturale nei singoli locali.

I punti luce dimmerabili si attivano per integrare il flusso luminoso, in base alle necessità, modulando lo spettro cromatico in funzione di quello naturale nelle diverse fasi della giornata, rispettando i cicli circadiani e quindi il benessere delle persone.


Modellazione termica

Il comportamento termico dell’involucro a doppia pelle, dell’atrio e della serra è stato studiato con un’approfondita analisi Cfd e simulazioni numeriche Dtm (foto di Deerns Italia)

La facciata a doppia pelle che circonda Unipol Tower è concepita come un sistema dinamico, funzionale al comfort degli spazi di lavoro e al contenimento dei consumi.

Nella stagione fredda lo strato d’aria nell’intercapedine riduce le dispersioni termiche del volume climatizzato interno, mentre nella stagione estiva la ventilazione della doppia pelle limita l’irraggiamento solare del grande atrio a sviluppo verticale, che si eleva per circa 75 metri.

Parte integrante del concept bioclimatico, il volume vuoto all’interno è un vero e proprio “filtro ambientale” rivolto verso il Sole, che sfrutta la vantaggiosa esposizione come un’opportunità.

Disposti a ventaglio attorno all’atrio, gli uffici risultano protetti dagli estremi climatici e godono del suggestivo affaccio sull’atrio e sul panorama urbano.

La sommità della torre è occupata dalla suggestiva serra a tutta altezza, schermata da frangisole fotovoltaici orientabili.

Il comportamento termico dell’involucro a doppia pelle, del grande vuoto dell’atrio e della serra è stato studiato su base annuale con un’approfondita analisi Cfd (computation fluid dynamics). Il modello 3D è stato suddiviso in sottozone per ottenere la maggiore precisione possibile dei risultati, con simulazioni numeriche Dtm (dynamic thermal modelling) per il calcolo di temperatura e umidità dell’aria interna, confrontando diverse strategie di mitigazione dei consumi.

Chi ha fatto cosa

Opera
Unipol Tower

Luogo
Milano

Committente
Unipol Gruppo

Architettura
Mc Architects

Strutture
Mjw structures

Impianti meccanici ed elettrici
Deerns Italia

Prevenzione incendi, Cse
GAe engineering

Paesaggio e verde
Greencure

Illuminotecnica
Cannata & Partners

Ingegneria delle facciate
Faces Engineering

Sostenibilità
Gad Global Assistance Development

General contractor
Cmb Carpi

Strutture metalliche
Maeg Costruzioni

Involucro edilizio
Yuanda, Mts

Installazione impianti
Cefla

Edicola web

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