Il Laboratorio conclude il percorso formativo e affronta la questione del progetto di architettura e dell’intervento sull’ambiente fisico in diversi ambiti disciplinari, in coerenza con i contenuti didattici del Corso di Studio.

Nel Laboratorio, in cui si integrano differenti discipline, gli allievi sono chiamati a predisporre un progetto complesso e innovativo attraverso gli strumenti propri dell’architettura e del disegno urbano, avendo padronanza della fattibilità dell’opera ideata.

Riguardo all'integrazione del modulo di "Sistemi per l'energia e l'ambiente", l'obiettivo è offrire una panoramica aggiornata delle tecnologie di produzione dei beni energetici rilevanti per il settore residenziale e terziario, con particolare attenzione ad insediamenti urbani riqualificati o di nuova costruzione. L’approccio ha una forte impronta tecnica: partendo dai principi di funzionamento dei componenti degli impianti, si arriva a comprenderne le caratteristiche in termini di consumo energetico, di costi di esercizio e di emissioni di inquinanti. Verranno evidenziate le problematiche di inserimento nel contesto urbano e architettonico in cui gli impianti sono chiamati ad operare.

Lo studente:

- acquisisce conoscenze e capacità di comprensione per progettare in contesti complessi e problematici che richiedono soluzioni non standardizzate e omologate, ma implicano, invece, la ricerca di soluzioni innovative;

- è in grado di utilizzare le conoscenze acquisite per descrivere e interpretare i fenomeni insediativi ed affrontare i problemi complessi dell’architettura, della città e del territorio;

- è in grado di elaborare, concepire e realizzare il progetto di architettura in diversi ambiti tematici;

- è in grado di formulare e risolvere anche in modo innovativo i problemi alle diverse scale di intervento.

Riguardo all'integrazione del modulo di "Sistemi per l'energia e l'ambiente", lo studente:

- comprende gli aspetti fondamentali delle macchine e degli impianti di produzione di energia, per le varie soluzioni tecnologiche proponibili nel contesto residenziale e terziario, ivi incluse quelle per lo sfruttamento delle sorgenti rinnovabili e per il riutilizzo di scarti / rifiuti.

-acquisisce le principali nozioni relative al contenimento delle emissioni di inquinanti gassosi e di gas serra.

- è in grado di formulare dei bilanci di massima dei fabbisogni energetici e delle emissioni di diverse tipologie impiantistiche interessanti per il contesto prescelto e di formulare di conseguenza delle valutazioni indicative del costo del servizio energetico. Conosce inoltre gli aspetti realizzativi degli impianti ai fini del loro inserimento nel contesto architettonico. É quindi in grado di operare autonomamente delle scelte ragionate tra le varie opzioni possibili.

Il tema

Il Laboratorio propone un approccio al progetto architettonico inteso come processo conoscitivo, atto trasformativo e sintesi formale dei contenuti spaziali, utilitari, tecnici dello spazio abitato.

Il progetto di architettura interviene modificando i contesti, dando forma ai luoghi, interpretando e avanzando opzioni sul delicato rapporto tra nuovo ed esistente. Gli ambiti di intervento contemporanei sono infatti parte di contesti insediativi complessi e stratificati: tessuti urbani, nuclei consolidati e stratificati che si accostano ad abitati dispersi, ad aree labili, a territori abbandonati e in corso di modificazione, a spazi residuali e interstiziali che compongono trame discontinue.

Muovendo da questo sfondo, il Laboratorio vuole porre all’attenzione degli studenti assume una delle problematiche attualmente al centro dell’ attenzione nel dibattito architettonico e di molte sperimentazioni progettuali recenti: la rigenerazione di porzioni di tessuto interessate da processi di sottoutilizzo e abbandono poste al limite della città, a contatto con grandi estensioni aperte che mantengono i caratteri strutturali dello spazio agricolo.

 L’ ambito di progetto

Il laboratorio aderisce al progetto didattico della Scuola AUIC: “Ri-formare Periferie. Milano Metropolitana”, assumendo come ambito di progetto l’area “Porto di Mare”, a sud est di Milano. L’area “Porto di Mare” e il contesto di margine cui appartiene, è una delle aree che il PGT di Milano considera come ambiti in cui collocare “grandi funzione urbane” di interesse pubblico, ma la cui vocazione è tuttora da definire.

L’ipotesi che il Laboratorio propone è la costituzione di un nuovo tessuto di bordo, in cui collocare spazi per nuove forme della produzione (strutture logistiche di supporto alla produzione culturale, spazi di incubazione per imprese, spazi pr l’economia 4.0) e residenze speciali ad essi correlati. L’obiettivo è la ridefinizione del limite con il Parco Sud, anche attraverso un sistema di spazi pubblici in grado di stabilire nuove relazioni con i limitrofi insediamenti di frangia.In questo quadro, che assume come strategico il tema della resilienza e intende sperimentare tattiche di riciclo architettonico e urbano, il laboratorio intende affrontare la questione della sostenibilità ambientale e dell’innalzamento degli standard prestazionali del nuovo tessuto tramite il miglioramento delle prestazioni energetiche, la realizzazione di nuove aree permeabili, la definizione corretta e innovativa della rete energetica in rapporto  alla morfologia del tessuto ipotizzato e alla qualità architettonica dei manufatti tecnici necessari.

 Il contributo al laboratorio del modulo di "SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE" è rivolto a fornire le nozioni fondamentali per affrontare tale problematica. Gli argomenti trattati saranno:

Criteri generali di valutazione degli impianti energetici. Rilevanza degli indici energetici (e.g. rendimento) sugli aspetti economici e ambientali degli impianti.

- Panoramica sulle emissioni inquinanti, su scala locale o globale. Principali inquinanti da combustione: ossidi di azoto, particolato, incombusti. Gas serra ed emissioni di anidride carbonica.

- Le tecnologie per la generazione in ambito residenziale terziario:

- Impianti a combustibile fossile (gas naturale): impianti per sola produzione termica o impianti di cogenerazione (o tri-generazione). Cenni alle tecnologie dei motori primi (alternativi, turbine a gas, fuel cells). Produzione frigorifera da co-generazione. Micro-cogeneratori.

- Impianti a combustibili residui o a biomasse: caratteristiche e criticità.

- Impianti con pompe di calore reversibili, nelle varianti ad acqua di falda, geotermiche, convenzionali. Indici energetici, in dipendenza dalla temperatura delle sorgenti.

- Impianti a energia solare. Solare fotovoltaico e solare termico. Sistemi di accumulo termico ed elettrico (cenni).

- Sistemi di distribuzione dell’energia, dalla centrale all’utenza

Formulazione di bilanci energetici, ambientali ed economici per le tecnologie sopra elencate. Criteri di selezione. Indicatori economici e attualizzazione.

L' articolazione del lavoro progettuale

L’attività del laboratorio si articola in fasi tra loro concatenate:

Fase 1. Progetto di rigenerazione architettonica e urbana: definizione del masterplan con attenzione al disegno dello spazio aperto e di relazione, configurazione della rete energetica.

Fase 2. Approfondimento architettonico di edifici e manufatti tecnici (nodi e terminali della rete energetica) nelle loro implicazioni morfologiche, tipologiche, costruttive, nello sviluppo dei contenuti linguistici, espressivi e comunicativi.

1. Strategie di rigenerazione urbana:

- nell’interrelazione tra le sue componenti costruite e aperte, dove lo spazio di relazione è elemento in grado di determinare la coesione tra tessuto esistente e nuovi interventi, articolandone la struttura volumetrica e la modulazione degli edifici che lo compongono;

- nella definizione di un programma integrato degli usi e delle funzioni in rapporto alla caratterizzazione tipologica degli edifici che ne sono parte.

Questa fase prevede la messa a punto dei seguenti elaborati:

Tavola 1: Descrizione e interpretazione del contesto, mediante tecniche differenziate, mappature, diagrammi interpretativi, schematizzazioni, orientati alla trasformazione progettuale. Scale 1:5.000, 1:2.000.

Tavola 2: Masterplan. Scala 1:2.000/.

Tavola 3: Profili e sezioni urbane (scala 1.1000) – Quattro viste prospettiche significative (a colori).

Modello 1: scala 1: 1000 (una base comune verrà realizzata in aula).

Programma: Relazione sintetica: a) sugli obiettivi del progetto b) sul programma funzionale proposto c) sulle scelte energetiche d) sulle fasi di realizzazione.

2. Sviluppo architettonico di un edificio

all’interno del masterplan viene approfondita l’architettura di un edificio o di un insieme di edifici, in ordine a al rapporto tra spazio costruito e aperto, spazi interni ed esterni, contenuti utilitari, tipologici e tecnico- costruttivi, sino alla scala del dettaglio.

Questa fase prevede la messa a punto dei seguenti elaborati:

Tavole 4/5: Progetto dell’edificio. Piante, sezioni, prospetti. Scala 1:500;

Tavola 6: Progetto dell’edificio. Approfondimenti sulla tipologia architettonica, sulla tipologia strutturale, sulle scelte costruttive. Scala 1:200/1:100/1:50-20.

Tavola 7: Approfondimento volumetrico: assonometria dell’edificio. Scala 1:500/1:200.

Tavola 8: Immagine urbana : vista prospettica dell’edificio dalla quota della strada (a colori).

Modello 2: Modello dell’edificio (scala a scelta).

La struttura didattica

 Il laboratorio propone un’ articolazione in team del lavoro progettuale, assimilabile a quella praticata per la partecipazione a un concorso di progettazione.

Nella prima fase, il laboratorio si suddividerà in tre squadre, ciascuna delle quali proporrà una strategia di rigenerazione urbana sintetizzata nel masterplan (elaborati della fase 1). Ciascuno gruppo sarà assistito da un tutor. L’obiettivo di tale organizzazione è lo sviluppo delle capacità di esposizione, di confronto critico degli studenti e di lavoro in squadra, necessario per lo sviluppo del progetto architettonico e urbano relativo a temi e scale complesse.

Nel seminario che si terrà al termine della prima fase saranno, di conseguenza, confrontabili 3 diverse strategie di rigenerazione urbana dell’area.

 Nella seconda fase, gli studenti svilupperanno - individualmente o in gruppi formati al massimo da due componenti - le diverse parti del masterplan proposto nella prima fase.Nel seminario al termine della seconda fase verrà valutata la qualità degli approfondimenti architettonici anche in coerenza con gli obiettivi fissati nella prima fase.

 L’attività di laboratorio è affiancata da lezioni relative al mix interdisciplinare del Laboratorio. Il tema proposto sarà anche l’occasione per approfondire e confrontare ricerche e sperimentazioni architettoniche recenti per formulare ipotesi progettuali innovative.

 Bibliografie tematiche verranno indicate all’inizio del semestre e a corredo delle lezioni, così come il programma dettagliato del progetto. I materiali didattici di base verranno pubblicati nel sito “BeeP”.

Le conoscenze acquisite dallo studente  relative alla teoria, alla storia, alla pratica della progettazione architettonica, nonchè le conoscenze relative alle discipline strutturali e tecnologiche acquisite negli anni precedenti sono adeguate allo svolgimento del progetto.

Per quanto riguarda il modulo di "Sistemi per l'energia e l'ambiente", lo studente deve conoscere i fondamenti della termodinamica applicata (principi della termodinamica, conservazione dell'energia, grandezze termodinamiche, cicli termodinamici). Sono quindi ritenute essenziali le conoscenze degli insegnamenti di Fisica Tecnica e Impianti.

La frequenza al laboratorio è obbligatoria, secondo le modalità fissate dal regolamento didattico. Alla fine di ciascuna fase verranno discussi gli elaborati progettuali sopra indicati e verrà data una valutazione in itinere che sarà considerata per orientare la valutazione finale. Una prova in itinere riguarderà il modulo di SISTEMI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE.

Nell’esame gli studenti presenteranno le 8 tavole e i due modelli elaborati nel semestre e una relazione sintetica che illustri gli obiettivi e le fasi del progetto, i riferimenti alla cultura di progetto e la bibliografia dei testi consultati.

L’esame consisterà nella presentazione e discussione degli elaborati richiesti. Verrà valutata la qualità delle proposte progettuali, la coerenza e l'innovatività del programma, la correttezza degli elaborati grafici, la consapevolezza critica dello studente, la conoscenza dei contenuti proposti nel laboratorio dai differenti moduli disciplinari integrati.