BIPV - Building Integrated Photovoltaic

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La Capanna - Riuso edificio produttivo ad uso residenziale

Sistema architettonico: 
Tetto inclinato
Destinazione d'uso: 
residenziale
Anno di costruzione sistema BIPV: 
Da 2013
Fonte: 
Altro
Indirizzo: 
Capannori, LUCCA

Questo manufatto, costruito nei primi anni del ‘900 come edificio produttivo presumibilmente per la lavorazione della foglia di tabacco, è caratterizzato da una volumetria compatta con grandi aperture simmetriche. Attualmente, fa parte di un complesso architettonico che include la fattoria e la Villa con oratorio del XVIII Secolo. Questa tipologia aggregativa è tipica del sistema insediativo agricolo che caratterizza l’area nordest della Toscana e, in particolare, la lucchesia. Intorno alla Villa e agli annessi agricoli si articola la tipica campagna toscana, con cui gli edifici mantengono forti interrelazioni sociali ed economiche, costituendo la matrice di un paesaggio e di un modello insediativo che conserva tuttora un valore qualitativo universalmente riconosciuto. Il progetto mira a far rivivere il fabbricato ad uso abitativo, al fine di riscoprire le potenzialità di un luogo dimenticato, risvegliando i presupposti per altri interventi di restauro e la riattivazione della produttività della campagna, con una evidente ricaduta sul paesaggio e sulla conservazione dell’equilibrio idrogeologico.  L’intera area, inserita negli Ambiti edificati di interesse storico architettonico del Comune di Capannori, è sottoposta a vincolo ambientale e soggetta ad Autorizzazione ai sensi del D.lgs. n°42/2004 – Codice dei beni culturali e del paesaggio.

I committenti, esperti collezionisti d’arte moderna e orientale, sensibili ai temi dell’architettura contemporanea, sentivano l’esigenza di disporre di uno spazio dove vivere e poter raccogliere le opere d’arte, selezionate nel corso degli anni. Questi presupposti hanno favorito quel dialogo costruttivo fra progettista e committente che è alla base per la realizzazione di un’opera. Le scelte minimaliste e rigorose, che sono state condivise, offrono le condizioni ottimali per valorizzare le collezioni sempre in itinere, nel rispetto dello spazio di questo edificio.

In parallelo, è stato costruito un nuovo “padiglione tecnologico”, dotato di un piano interrato adibito a servizi, che offre risposta alle soluzioni tecnologiche adottate che assolvono alle necessità energetiche dell’edificio. Questa struttura è interamente coperta con i pannelli fotovoltaici. 

La volontà progettuale di sottolineare l’impianto simmetrico del fabbricato originario ha determinato la posizione dell’annesso che si colloca lungo il suo asse longitudinale, come finale prospettico delle sue grandi aperture. Il padiglione, realizzato con struttura di acciaio, è stato concepito fin dall’inizio per integrare i moduli fotovoltaici e ibridi (solare fotovoltaico e solare termico) in una superficie complanare composta dalla partitura riflettente dei pannelli, delimitata dalla lamiera forata della gronda e del colmo con la funzione di areare la parte sottostante e di raccogliere le acque meteoriche.

Restauro conservativo

L’intervento architettonico lascia intatta la spazialità originaria del fabbricato, inserendo gli impianti e i servizi all’interno di moduli funzionali, disposti in sequenza, liberi nello spazio, per non interrompere la percezione visiva d’insieme.

La quota d’imposta del solaio di copertura è stata abbassata internamente al fine di rispettare la gronda sagomata in cotto esistente. Il solaio del piano primo, in parte crollato nella zona corrispondente alla scala, è stato realizzato con struttura metallica e tamponato in cartongesso per accogliere gli impianti e l’aspiratore telescopico della cappa a scomparsa della sovrastante cucina. Gli altri due terzi della struttura sono stati ripristinati utilizzando le travi preesistenti armate in acciaio. Tutte le strutture lignee sono tonalizzate con velature di colore, per armonizzarle con la finitura a calce delle pareti e dei pavimenti in legno naturale e cemento in getto. Un setto murario in calcestruzzo sostiene la scala in acciaio e legno che collega i due piani openspace, divenendo elemento costruttivo caratterizzante del progetto.

Risanamento energetico

Il progetto ha adottato i criteri propri del green building. Non potendo intervenire sui prospetti esterni, l’involucro è stato isolato con un cappotto interno di intonaco ecologico naturale ecocompatibile, formulato con calce idraulica, sughero, argilla e polveri diatomeiche, ad alto potere di isolamento termico, fonoassorbente, traspirante e deumidificante. Il tetto, ricostruito completamente con capriate e struttura in legno di castagno, è stato isolato con un pacchetto ventilato, coibentato un alto spessore di isolante termico. Gli infissi sono realizzati con profili di acciaio a taglio termico, completati con tende oscuranti automatizzate, integrate nell’imbotte della finestra. Lo studio illuminotecnico permette di costruire scenari funzionali alla percezione dello spazio, delle opere e degli oggetti.

L’edificio è dotato di sistema domotico basato su protocollo standard KNX e interfacciato con BUS illuminazione tramite appositi gateway KNX/DALI. Attraverso la domotica, oltre all’illuminazione, all’impianto stereo e al sistema d’allarme, si possono controllare gli impianti termoclimatici, per un miglior confort ed efficientamento energetico. La gestione dell’illuminazioe e del termoclima si effettua sia dai comandi in campo che da remoto mediante pc, smartphone e tablet. Su questi dispositivi, all’interno di App dedicata, sono state realizzate specifiche pagine grafiche attraverso le quali anche un utente non esperto può facilmente creare o modificare scenari in base alle proprie esigenze. L’elaborato studio illuminotecnico ha consentito di costruire scenari funzionali alla percezione degli spazi, delle opere d’arte e degli oggetti di design.

Progetto e D.A.
Angela Chiantelli

Collaboratori
Stefano Finelli
Francesco Ferretti

Direzione lavori
Elvio Cecchini

Opere strutturali
Jacopo Baldini

Consulenza illuminotecnica
Raffaele Massoni

Integrazione estetica

Un padiglione tecnologico annesso all’edificio principale ospita i pannelli fotovoltaici e solari termici. La struttura del padiglione sovrasta un piano interrato di un volume agricolo secondario preesistente e di più recente costruzione rispetto all’edificio principale. La copertura a capanna che è stata impiegata, accoglie il sofisticato sistema di pannelli solari termici e fotovoltaici che alimentano energeticamente la casa e si relaziona con essa attraverso un’area soggiorno open air. L’interrato invece, accoglie uno spazio di soggiorno oltre ad ambienti di servizio, funzionali alla casa e alla piscina.

La capanna integra i moduli fotovoltaici e ibridi (solare termico e solare fotovoltaico) piani con celle in silicio policristallino in una superficie complanare composta dalla partitura riflettente dei pannelli di colore scuro, delimitata dalla lamiera forata della gronda e del colmo anch’esse della stessa colorazione scura, con la funzione di areare la parte sottostante e di raccogliere le acque meteoriche.

Il progetto del sistema fotovoltaico persegue due criteri di integrazione:

  • integrazione paesaggistica, che si riscontra nella scelta della forma dell'edificio che rispetta la morfologia delle architetture vernacolari tipiche del luogo, nel rapporto spaziale che si instaura tra edificio nuovo e preesistente, oltre che nella scelta cromatica, morfologica e di riflettanza dei pannelli nei confronti del paesaggio circostante;
  • integrazione estetica rispetto all’edificio di nuova costruzione, che si riscontra nella complanarità dei pannelli, nella copertura del 100% della superficie, nella tipologia di pannelli scelta, nella selezione di celle monocromatiche, oltre che nello studio del dettaglio costruttivo di giunzione tra i pannelli e la lamiera e del sistema di scolo delle acque meteoriche.

 

Integrazione energetica

Il sistema è composto da nr.24 moduli, di cui 20 fotovoltaici modello Eclips SOL250P e nr.4 "ibridi" (fotovoltaico + prod.ACS) modello Eclips TWINSUN SOL250P, allacciati a inverter trifase 6KW modello Fronius SYMO 603M; suddiviso su 2 stringhe (1 con nr.12 FTV e 1 con nr.8 FTV + nr.4 ibridi). L'nverter è dotato di web server integrato.

Il sistema è combinato con un impianto a pompe di calore.

PRINCIPALI CARATTERISTICHE MODULO FTV:
60 Celle in silicio policristallino 156x156mm
Dimensioni: 1655x990x45mm
Peso: 19Kg
Colore: Nero
Potenza Nominale:250Wp
Potenza Specifica: 150Wp/mÇ
Rendimento:15,16% 

PRINCIPALI CARATTERISTICHE MODULO IBRIDO:
60 Celle in silicio policristallino 156x156mm
Dimensioni: 1663x998x45mm
Peso: 31Kg
Colore: Nero
Potenza Nominale:250Wp
Potenza Specifica: 150Wp/mÇ
Rendimento:15,06%
Potenza Termica:1040W

PRINCIPALI CARATTERISTICHE INVERTER:
Potenza nominale CA (Pac,r): 6000W
Potenza di uscita massima: 6000VA
Massima potenza di uscita de generatore: 12KW picco
Allacciamento alla rete: 3-NPE 400V
Numero ingressi CC : 2
Dimensioni: 645x431x204mm
Peso: 19,9Kg.
Grado di protezione: IP65
Web server integrato

Intergazione tecnologica

I pannelli fotovoltaici e ibridi installati nel pacchetto di copertura, oltre alla funzione captante svolgono anche funzione di tegola, contribuiscono alla raccolta delle acque meteoriche insieme al sistema di lamiere forate e gronda integrate e garantiscono anche un’adeguata retro-ventilazione del sistema.

Processo decisionale

Una stretta collaborazione con un'apposita società di ingegneria, specializzata nel calcolo termico e impiantistico è stata utile per arrivare alle soluzioni adottate in ambito impiantistico. La scelta dei moduli fotovoltaici e ibridi è avvenuta grazie alla collaborazione con la società TecnoService srl.

Lesson learnt

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Dati

DATI EDIFICIO

Tipologia progetto: 
Riqualificazione
Destinazione d'uso: 
Residenziale
Sistema di integrazione: 
Tetto inclinato opaco

DATI SISTEMA BIPV

Tipologia moduli: 
Moduli standard
Tecnologia FV: 
Silicio policristallino
Potenza nominale [kWp]: 
6
Dimensione sistema [m²]: 
40
Dimensioni moduli [mm]: 
1655x990x45 (modulo FV), 1663x998x45 (modulo ibrido)
Orientamento: 
est, ovest
Inclinazione [°]: 
17

COSTI SISTEMA BIPV

Costo totale [€]: 
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€/m²: 
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€/kWp: 
_

DATI PRODUTTORE

Produttore: 
Eclipse Italia
Indirizzo: 
Località Merlaro, 25078 Nozza di Vestone (Brescia)
Contatto: 
info@eclipseitalia.com

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Capannori, LUCCA

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