Padiglione Italia, EXPO Milano 2015

ARCHITECTURE, URBAN DESIGN

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“Si può immaginare Palazzo Italia come un germoglio piantato anni fa, che è divenuto quell’albero di cui metaforicamente il Progetto dava forma, quel luogo cioè dove coltivare e trovare le risposte sul futuro del nostro benessere.”

Padiglione Italia

Expo Milano 2015

Progetto vincitore del concorso internazionale di progettazione preliminare su 68 studi partecipanti

Progetto: Nemesi Architects

Tipologia: Culturale

Anno: 2015

Cliente: Expo 2015 SpA

Area: 14.400 mq

Importo lavori: 45 M€

Stato: realizzato

Certificazione: CLASSE NZEB

Palazzo Italia/ Fondazione Human Technopole

Il Padiglione Italia (costituito da Palazzo Italia e dagli Edifici del cardo) è il risultato di un concorso internazionale promosso da Expo 2015 S.p.A. nel Maggio 2013 e aggiudicato a Nemesi. Palazzo Italia, edificio simbolo di Expo 2015, rappresenta una grande fabbrica contemporanea, una sfida architettonica e costruttiva italiana, un’opera contraddistinta da sperimentalità ed innovazione in termini di design, materiali e tecnologie impiegati. Attualmente l’edificio è la sede della prestigiosa fondazione Human Technopole nell’area Mind, dove ricercatori da tutto il mondo operano e si confrontano sui temi della vita, in relazione ai nuovi traguardi della ricerca e dell’innovazione. L’edificio unisce efficienza organizzativa ad alte performance tecnologiche ed energetiche (Nzeb), combinando un design unico a forti componenti di prefabbricazione.

Concept

Abbiamo immaginato un’architettura che rappresentasse l’idea dello stare insieme e la capacità di riconoscersi in quanto comunità attraverso una struttura innovativa, contemporanea, che tenesse conto della grande tradizione dell’architettura italiana. Palazzo Italia cerca una spazialità complessa, ricca, che fa del dialogo delle parti un elemento fondante".

Michele Molè

Il progetto di Palazzo Italia è metafora di una foresta urbana: Il Padiglione , attraverso la raffinata texture delle sue superfici, e il progressivo smaterializzarsi del volume verso l’alto, evoca una foresta urbana, che affonda le radici nella tradizione ed allunga i suoi rami verso il Futuro. La tessitura della sua pelle genera alternanze di luci e di ombre, di vuoti e di pieni e dà vita a un’architettura-scultura. La costruzione dell’opera si materializza in quattro blocchi chiusi che definiscono la forma esterna e delimitano la grande piazza centrale coperta da un tetto vetrato fotovoltaico, che è luogo di accoglienza dei visitatori oltre che punto di partenza del percorso espositivo.

Il Progetto, avente una Superficie Complessiva di 14.400 mq articolati su n.4 livelli, è stato concepito per ospitare, insieme agli spazi espositivi, gli uffici delle Delegazioni Diplomatiche accolte dal Governo Italiano all’interno dell’evento Expo 2015 a Milano. Nel 2019, nella Fase Post Expo, è stato poi interamente riconvertito nella sede della Fondazione Human Technopole, ospitante uffici e laboratori di ricerca, dove ricercatori da tutto il mondo operano e si confrontano sui temi della vita, in relazione ai nuovi traguardi della ricerca e dell’innovazione.

Un progetto all’avanguardia

La concezione progettuale dell’edificio di Palazzo Italia rappresenta una sfida progettuale non solo sul piano delle componenti tecnologiche impiegate, ma anche per gli innovativi strumenti di controllo progettuale legati alla modellazione digitale parametrica ed alle loro ripercussioni sul processo costruttivo.

L’approccio di progettazione computazionale, che ne è alla base, ridefinisce ogni elemento dell’architettura in un sistema di informazione e interazione capace di generare ordini strutturali complessi mai tuttavia gestibili anche attraverso la prefabbricazione.

Nella concezione del progetto, il “processo computazionale” sostituisce la “prospettiva” e le rappresentazioni cartesiane della forma: utilizzando tale processo le qualità estetiche, strutturali ed energetiche diventano parametri fondamentali nella definizione della forma costruita.

La concezione di Palazzo Italia ha determinato l’uso delle più innovative tecnologie legate alla progettazione architettonica, strutturale ed impiantistica: è nata, quindi l’esigenza imprescindibile di organizzare una partitura strutturante per l’intero progetto attraverso l’utilizzo di software e tecnologie 3d BIM (Building Innovation Modeling) in grado di generare una modellazione coerente ed integrata di tutti i livelli della progettazione.

Gestione del cantiere

La progettazione svolta prevalentemente in BIM su piatatforma Revit ed in altri softwares 3D quali Rhinoceros, ha consentito un approccio integrato alla progettazione, in collaborazione con i vari consulenti progettuali e con le imprese di costruzione. Per i 9000 mq di facciate con 725 pannelli unici, sono stati realizzati complessivamente oltre 9000 disegni, estratti dal modello tridimensionale. La progettazione in 3D ha consentito di governare non solo la complessità della progettazione, ma anche la produzione degli elementi di facciata, i rispettivi sistemi di supporto e connessione regolabili e le fasi di montaggio. L’attenta parametrizzazione delle varie ramificazioni ha portato a nuove configurazioni estetiche, consentendo al contempo il controllo dei costi e dei tempi realizzativi.

L’Architettura di Palazzo Italia

Il complesso edilizio è organizzato in n.4 volumi funzionali distinti ma collegati tra loro. Questo ne garantisce il funzionamento anche per parti, indipendenti sia dal punto di vista distributivo che impiantistico.

Vere e proprie quinte urbane, i quattro blocchi ospitano rispettivamente:

la zona Espositiva (Blocco Ovest),
la zona Auditorium-Eventi (Blocco Sud),
la zona Uffici di Rappresentanza (Blocco Nord)
la zona Sale Conferenze-Meeting (Blocco Est).

I volumi architettonici, metafora di grandi alberi, presentano degli appoggi massivi a terra che simulano delle grandi radici che affondano nel terreno; gli stessi volumi, visti dalla piazza interna, aprendosi e allungandosi verso l’alto si liberano come chiome attraverso la grande copertura vetrata.

Il percorso inizia nella piazza interna, con la grande hall di accoglienza dei visitatori, dove superfici inclinate e curve conferiscono fluidità e dinamismo alle volumetrie architettoniche disegnando uno spazio suggestivo.

Il progetto dà forma all’idea di comunità e di appartenenza. L’energia della comunità è rappresentata dalla piazza interna; cuore che riunisce attorno a sé i quattro volumi che danno forma a Palazzo Italia.

L’Organizzazione funzionale di Palazzo Italia

Il percorso espositivo di Palazzo Italia è pensato come una graduale scoperta e conquista delle forme e dei contenuti di questa architettura-paesaggio. Il percorso inizia nella piazza interna, grande hall di accoglienza dei visitatori, dove superfici inclinate e curve conferiscono fluidità e dinamismo alle volumetrie architettoniche disegnando uno spazio suggestivo. La grande scala che si innalza dalla piazza attraversa longitudinalmente lo spazio e ne connette visivamente tutti i piani. In corrispondenza dei Blocchi Nord ed Est sono organizzati gli Uffici e le sale conferenze e meeting che hanno ospitato le delegazioni internazionali in visita a Palazzo Italia. In tal senso Palazzo Italia ha rappresentato una vera e propria “macchina” di accoglienza diplomatica ed alta rappresentanza, sia degli uffici amministrativi del Governo Italiano e delle regioni, sia delle delegazioni estere. Gli uffici e le sale riunioni e meeting sono stati studiati secondo i criteri più innovativi di qualità e comfort ambientale, alternando spazi privati e piccoli open-spaces per riunioni informali. L’accessibilità degli uffici è stata studiata in modo da essere completamente indipendente dai percorsi espositivi e garantire la massima privacy agli addetti. Le zone uffici sono state messe in collegamento diretto con l’Auditorium da 200 persone e i servizi ad esso connessi (bar e foyer), in modo da consentire un accesso diretto e dedicato.

Approccio sostenibile e innovativo

Palazzo Italia è il simbolo di grande fabbrica contemporanea, una sfida architettonica e costruttiva tutta italiana, un’opera contraddistinta da sperimentalità ed innovazione in termini di design, materiali e tecnologie impiegati. Palazzo Italia è stato progettato in un’ottica sostenibile e concepito come edificio a energia quasi zero grazie anche al contributo del vetro fotovoltaico in copertura e alle proprietà fotocatalitiche del nuovo cemento per l’involucro esterno. Un “organismo osmotico” che dialoga e scambia energia con l’ambiente circostante.

Un’opera dal forte valore sperimentale:

2.000 tonnellate di cemento i.active BIODYNAMIC, oltre 700 pannelli ramificati tutti diversi tra loro
4.000 mq di vela di copertura con 400 tonnellate di acciaio

A dar risalto alle forme scultoree dell’edificio, ispirato a una “foresta urbana”, è la ricca trama ramificata dell’involucro esterno. Per il design di questa “pelle” Nemesi ha dato vita a una texture geometrica unica ed originale che evoca l’intreccio casuale di rami. L’intera superficie esterna di Palazzo Italia, in cemento “i.active BIODYNAMIC” con principio attivo TX Active brevettato da Italcementi, è costituita da oltre 700 pannelli tutti diversi tra loro ingegnerizzati da Styl-Comp. A contatto con la luce del sole, il principio presente nel materiale consente di “catturare” alcuni inquinanti presenti nell’aria trasformandoli in sali inerti e contribuendo così a liberare l’atmosfera dallo smog.

La malta cementizia prevede l’utilizzo per l’80% di aggregati riciclati, in parte provenienti dagli sfridi di lavorazione del marmo di Carrara, che conferiscono una brillanza superiore rispetto ai cementi bianchi tradizionali. La copertura di Palazzo Italia è una “vela” dal design innovativo che interpreta l’immagine della morbida chioma di una foresta. Caratterizzata da vetro fotovoltaico e da campiture geometriche sia piane che curve è realizzata da Stahlbau Pichler; assieme all’involucro ramificato dell’edificio è espressione d’innovazione sia in termini di progettazione che di tecnologia. L’andamento della copertura trova il suo punto di maggior espressione architettonica in corrispondenza del cuore della piazza interna; un grande impluvio di forma conica si inserisce in “sospensione” sulla piazza e sulla scala centrale irradiandole di luce naturale.

Progetto Strutturale

L’approccio innovativo e orientato alla prefabbricazione è stato perseguito anche nella progettazione strutturale, realizzata in struttura mista di Cemento armato (i solai e i corpi scale e ascensori) e acciaio (le travi reticolari di facciata) di cui si citano di seguito solo alcuni degli aspetti più significativi. Il manufatto principale è il risultato di complesse forme strutturali, caratterizzate da un elevato livello di interazione tra le parti in c.a. e la parte in carpenteria metallica, associate a diverse tecnologie di realizzazione degli impalcati.

Vela di copertura:

La Vela di copertura, realizzata da Stahlbau Pichler, è realizzata con una struttura costituita da una maglia tridimensionale spaziale, articolata con un’orditura principale, composta da travi “binate” spaziali in acciaio. Le travi sono costituite da un doppio tubolare di diametro 170 mm, collegate alle sottostrutture del manufatto principale con piatti sagomati. L’orditura secondaria, posta al livello del tubolare superiore dell’orditura principale, è composta da tubolari dal diametro di 170 mm, con nodi di collegamento bullonati della tipologia non a vista.

Progetto Impiantistico

Il sistema edificio-impianto

Sono state adottate soluzioni atte a garantire le massime condizioni di benessere riducendo al minimo i consumi energetici e l’impatto ambientale su base locale e globale, utilizzando una strategia basata su un involucro ad alte prestazioni, su sistemi e apparecchiature a elevata efficienza e sul massimo sfruttamento delle fonti rinnovabili, quali pompe di calore geotermiche e solare fotovoltaico.

La presenza della pelle esterna e la scelta di vetri selettivi hanno permesso di garantire un’efficace schermatura solare e di contenere, nel contempo, il fabbisogno di raffrescamento, mentre l’impiego di un cappotto esterno ha portato a una sensibile riduzione dei carichi invernali.

Le pompe di calore geotermiche sono collegate alla rete di distribuzione dell’acqua prelevata dalla falda a servizio di tutta l’area Expo. La produzione di acqua calda in inverno e fredda in estate a servizio dell’impianto di climatizzazione avviene, quindi, con i massimi livelli di efficienza e senza alcun impatto ambientale su base locale.

Il sistema fotovoltaico

La vela di copertura della piazza integra un impianto solare fotovoltaico che è in grado di produrre una potenza elettrica di 60 kW e che, al tempo stesso, funge da filtro per i raggi solari, limitando il surriscaldamento dello spazio coperto.

Progetto Energetico

La progettazione del Padiglione Italia, a partire dalla partecipazione al concorso internazionale, è stata orientata al raggiungimento di un elevato standard prestazionale dal punto di vista energetico e ambientale.

Particolare attenzione è stata dedicata in tutte le fasi della progettazione al contenimento dei consumi energetici dell’edificio, orientando la progettazione su tre direttrici fondamentali: l’esaltazione del comportamento passivo dell’involucro edilizio; l’utilizzo di sistemi impiantistici ad alta efficienza; l’impiego di impianti per lo sfruttamento di energia rinnovabile geotermica e solare.

Il progetto architettonico è stato concepito per restituire il concetto integrale di un edificio osmotico, in cui le strategie energetiche si sono naturalmente inserite, sin dall’inizio.

L’idea di un edificio a consumo quasi zero (Nzeb) ha ispirato queste strategie, che il progetto ha conservato integralmente fino in fase di appalto, e che poi sono state purtroppo in parte ridimensionate per decisioni estranee al gruppo di progettazione.

Un edificio a energia quasi zero

L’obiettivo è stato di ridurre al minimo il prelievo di energia dalle reti esterne, per mostrare ai visitatori l’impegno del nostro Paese nello sviluppo del tema dell’efficienza energetica applicata all’edilizia, e di realizzare un autorevole caso-studio sul territorio italiano da parte dell’amministrazione pubblica, configurando la struttura come nZEB (nearly Zero Energy Building), in linea con i dispositivi della direttiva europea EPBD (Direttiva 2009/28/UE) e in classe A+, ai sensi del sistema di certificazione vigente in Regione Lombardia.

Il rilevante comportamento passivo dell’involucro edilizio è stato ottenuto con la realizzazione di pareti opache costituenti l’involucro edilizio, con valori di trasmittanza termica molto bassi (0,167÷0,227 W/m2 K) ed elevati valori di inerzia termica (sfasamento dell’onda termica > 11,5 ore). Con riferimento alla porzione trasparente dell’involucro edilizio, l’efficacia dei sistemi schermanti sarà tale da ridurre del 70% l’irradiazione solare massima sulle superfici trasparenti. Nelle pareti dell’involucro ove non sono presenti sistemi schermanti verranno utilizzati vetri con trasmittanza di energia solare diretta non superiore a 0,30.

Per esaltare le proprietà della struttura nei confronti dell’accumulo termico, è stato progettato un sistema di attivazione della massa utilizzando il fluido vettore aria. L’attivazione della massa ad aria rappresenta la combinazione di un sistema radiante con un impianto di distribuzione dell’aria per la ventilazione dell’ambiente, il tutto integrato nei solai in calcestruzzo della struttura. Oltre a garantire le condizioni di comfort necessarie negli ambienti, il sistema consente una notevole riduzione dei consumi energetici perché sfrutta l’inerzia della massa dell’edificio, in grado di ottimizzare il sistema di free-cooling e di ridurre le richieste di post-riscaldamento dell’aria in immissione negli ambienti, che di fatto viene effettuato all’interno delle canalizzazioni annegate nella struttura a scapito della stessa energia in essa accumulata.

DATI DI PROGETTO:

Progetto vincitore del concorso internazionale di progettazione preliminare su 68 studi partecipanti.

Progetto vincitore dei seguenti premi internazionali:

01_ 2016, ACI Excellence” Award per Palazzo Italia Expo 2015 Milano, Italia
02_2016, PCI _ Precast concrete award_International Prize to Palazzo Italia, categoria “Best International Bulding Structure”
03_2015, “Idea Tops” award _First Prize for Digital Architecture at the International Competition Idea-Tops 2015
04_Architizer A+A Award
05_World architecture Community, 34th cycle “Realized” Award Progetto: Palazzo Italia – Fondazione Human Technopole

PROGRAMMA:

Palazzo Italia, livelli 4 + terrazza

Dimensioni: 60X60X34 m (compresi involucro ramificato e vela di copertura)

area costruita di 14.400 mq, articolata in:

spazi espositivi
spazi di rappresentanza / delegazioni
spazi per eventi / auditorium
spazi uffici / meeting
spazi per la ristorazione

PARTNERS DI PROGETTO:

Proger SpA- Bms Progetti Srl, Progetto delle strutture e degli impianti, Engineering e Cost Management, Coordinamento della sicurezza in fase di progetto
Prof. Ing. Livio De Santoli, Sostenibilità energetica

TEAM DI PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA:

Capo Progetto: Michele Molè
Project manager: Susanna Tradati
Coordinatore di progetto: Arch. Alessandro Miele

TEAM DI PROGETTO: Alessandro Belilli, Claudio Cortese, Kai Felix Dorl, Daniele Durante, Enrico Falchetti, Alessandro Franceschini, Davide Giambelli, Alessandra Giannone, Paolo Greco, Sebastiano Maccarrone, Paolo Maselli, Matteo Pavese, Fabio Rebolini, Giuseppe Zaccaria, Fabrizio Bassetta, Tiziano De Paolis, Francesca Fabiana Fochi, Chiara Maiorana, Mariarosaria Meloni

GENERAL CONTRACTOR PADIGLIONE ITALIA:

Italiana Costruzioni S.p.A.

IMPRESE DI COSTRUZIONE PALAZZO ITALIA:

Mantovani Group, scavi e fondazioni
Italiana Costruzioni S.p.A., realizzazione dell’edificio, impianti e finiture
Italcementi SpA e Styl-Comp Group, realizzazione dell’involucro ramificato. Italcementi produzione cemento iactive biodynamic, Styl-Comp ingegnerizzazione, produzione e montaggio del rivestimento architettonico ramificato
Stahlbau Pichler Srl, realizzazione vela di copertura

DATI PANNELLI RAMIFICATI: