District cooling e travi fredde VAV per un progetto carbon neutral

International Towers
Fig. 1 – Il complesso delle International Towers è composto da tre torri di diversa altezza destinate a uffici, ognuna composta da 3 moduli sovrapposti – Photographs by Rick Stevens

Il progetto di riqualificazione di una vasta area portuale di Sidney, trasformata in distretto terziario e commerciale, si è posto l’obiettivo della neutralità carbonica, ottenuta mediante un approccio olistico basato sull’implementazione di varie strategie sostenibili.

Barangaroo South è un nuovo quartiere a destinazione mista situato nella zona ovest della baia di Sidney, nato dalla riqualificazione di un’area di 22 ettari. Un tempo occupata da un porto per container, l’area è ora diventata un’estensione sul lungomare del business district, con nuovi edifici destinati a uffici, appartamenti, retail, hotel e spazi pubblici. Il cuore del complesso è costituito da tre grattacieli, noti come International Towers Sidney, che definiscono il tratto del waterfront (figura 1).

Progettato dallo studio internazionale di architettura di Richard Rogers, il complesso terziario offre una superficie complessiva di 300.000 m2 destinati a uffici e rappresenta un vero e proprio benchmark per quanto riguarda le strategie adottate per la sostenibilità ambientale, avendo conseguito la certificazione WELL di livello Platinum per Core e Shell (primo progetto al mondo) e Green Star (6 stars).

Le International Towers sono state concepite come tre edifici fratelli di diversa altezza (da 217 a 169 metri) e specifiche caratteristiche di design, per fornire a ciascuno la propria identità. Uno dei segni distintivi delle torri è costituito dalla disposizione e dal colore dei frangisole verticali applicati alle facciate esterne che, unitamente all’utilizzo di vetri ad alte prestazioni, migliorano le prestazioni in termini di controllo solare.

Un’altra caratteristica, tipica di molti progetti di Richard Rogers, è il posizionamento del nucleo degli ascensori fuori dall’impronta di ogni edificio, in modo da garantire il massimo utilizzo dei piani. Essendo collocati sul lato settentrionale essi consentono inoltre il contenimento del consumo di energia, grazie una riduzione della superficie delle vetrate.

Gli edifici sono non soltanto all’avanguardia del design sostenibile, ma ambiscono anche a diventare un riferimento per quanto riguarda gli spazi di lavoro per uffici. Grazie a soluzioni innovative per architettura e impianti HVAC, gli ambienti garantiscono infatti elevati livelli di benessere e salubrità.

Un aspetto fondamentale del progetto degli spazi è stata inoltre la particolare attenzione all’interazione sociale. Sulle facciate est e ovest delle parti centrali e superiori sono stati realizzati, nella zona lasciata libera dai nuclei degli ascensori, spazi a doppia o tripla altezza denominati “villaggi verticali” destinati a spazi comuni e aree di incontro, in modo da stabilire connessioni visive e fisiche tra i piani e incoraggiare l’interazione sociale tra utenti e visitatori.

I singoli piani presentano una superficie di circa 2300 m2 con un lay-out open-space che fornisce ai tenant la massima flessibilità di configurazione per personalizzare gli spazi creando ambienti di lavoro molto dinamici.

Le strategie attuate per gestire in modo efficiente acqua, energia, trasporti e rifiuti contribuiscono all’obiettivo di realizzare un intervento a emissioni zero, il primo in Australia su questa scala. Progettato in linea con i principi del programma C40 Cities Climate Leadership Group, il progetto incorpora tecnologie e impianti che consentono di ridurre, monitorare, e compensare le emissioni di carbonio legate all’utilizzo. La Barangaroo Delivery Authority ha incluso stringenti condizioni contrattuali in tutti gli accordi di sviluppo del progetto in modo da garantire che gli obiettivi di sostenibilità fossero implementati e raggiunti, sia durante la costruzione sia durante l’utilizzo.

C40 Cities Climate Leadership Group
C40 è una rete globale che raggruppa le grandi città impegnate a sviluppare e implementare politiche e programmi volti alla riduzione delle emissioni di gas serra e dei rischi e danni ambientali causati dai cambiamenti climatici. Le metropoli rivestono un ruolo fondamentale nella lotta all’effetto serra, da un lato come maggiori produttori di emissioni (quelle che fanno parte della rete C40 sono responsabili del 25% sul totale globale), ma anche come principale fonte di soluzioni innovative alla questione climatica.

La rete nasce nel 2005 da un primo accordo di cooperazione tra 18 metropoli per la riduzione delle emissioni attraverso azioni immediate, in modo da coordinare politiche e strategie nell’affrontare questa sfida ambientale, economica e sociale. Da allora, l’urgenza di rispondere al cambiamento climatico nei centri urbani è continuata ad aumentare, e con essa l’esigenza di interventi significativi e tempestivi. Già nel 2006 avevano aderito alla rete 40 città (da ciò nacque il nome C40), che oggi sono arrivate a 96. Il comitato direttivo è composto dai sindaci di 14 città, fra le quali attualmente figura anche Milano.

Il brief del concorso per lo sviluppo del sito indetto nel 2007 richiedeva che l’intervento fosse in grado di dimostrare una riduzione di almeno il 75% delle emissioni di CO2 e di consumo d’acqua rispetto a un caso “Business As Usual” (BAU), con l’obiettivo di superare questi limiti e garantire la neutralità carbonica e un bilancio positivo per rifiuti e acqua. La proposta dello sviluppatore risultato vincitore ha previsto un piano per la sostenibilità che garantiva il raggiungimento di 4 obiettivi:

  • energia utilizzata nel sito ridotta al minimo e compensata;
  • quantità d’acqua potabile riciclata ed esportata superiore di quella importata;
  • rifiuti ridotti al minimo, con un obiettivo pari a zero, e non con¬feriti in discarica;
  • benessere della comunità come priorità.

Per ottenere questo risultato positivo per l’ambiente è stato adottato un approccio sistematico basato su un audit completo della contabilità carbonica rispetto a un caso BAU per creare una baseline di lavoro. A tale scopo è stata presa in considerazione l’impronta di carbonio di ogni settore chiave (trasporti, rifiuti, uso di energia e impronta carbonica incorporata dei materiali), per ognuno dei quali sono state poi valutate le riduzioni fattibili ed è stato sviluppato un piano specifico.

La riduzione del fabbisogno energetico

La riduzione del fabbisogno energetico degli edifici di Barangaroo avrebbe chiaramente consentito il maggior risparmio in termini di emissioni di CO2, di conseguenza questo è stato l’obiettivo principale del progetto, unitamente allo sviluppo della produzione di energia rinnovabile in loco. Come parte integrante della strategia sono stati inoltre stipulati contratti per l’utilizzo di compensazioni di carbonio provenienti da fonti di energia rinnovabile off-site.

Durante la fase di concorso è stato sviluppato il diagramma di figura 2 per mostrare come sarebbero stati ottenuti i risparmi di energia:

Fig. 2 – Strategie adottate per realizzare l’intervento Carbon Zero di Barangaroo South

Le soluzioni innovative adottate per vetri e sistemi di schermatura hanno permesso di ottenere una quota sostanziale del risparmio, insieme alle strategie per gli impianti HVAC (district cooling, travi fredde VAV, unità di trattamento aria dotate di raffredda¬mento evaporativo indiretto e recupero di calore). Ulteriori risparmi sono stati ottenuti introducendo sistemi ad alta efficienza per l’illuminazione e il trasporto verticale, e incoraggiando gli inquilini a impegnarsi nelle migliori pratiche di risparmio energetico.

Per la produzione in loco di energia rinnovabile sono stati installati sulle coperture delle torri più di 6.000 m2 di pannelli solari (figura 3). L’energia prodotta viene utilizzata per compensare il fabbisogno degli impianti di illuminazione a servizio delle aree comuni e dell’impianto di trattamento delle acque di scarico.

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Fig. 3 – Sulle coperture delle torri sono installati pannelli fotovoltaici per una superficie complessiva di 6000 m2

Sistema di schermatura solare

Le International Towers Sydney sono posizionate con una geometria radiale per massimizzare l’utilizzo della luce naturale e la vista sulla baia di Sydney. La sfida per il team di progettazione è consistita nello sviluppo di sistemi di facciata che rispondessero a questo orientamento riducendo i carichi solari. L’obiettivo è stato quello di dotare ciascuna delle torri di una facciata specifica a basso consumo energetico che tuttavia potesse essere letta come parte di un insieme coeso.

Fig. 4 – La facciata vetrata è schermata mediante frangisole verticali di colore diverso per ogni torre

I progettisti hanno previsto schermi solari esterni verticali realizzati con diversi colori, forme e materiali (vetro, tubi e lastre piegate alluminio) per ogni piano delle torri (figure 4 e 5). Gli schermi solari sono stati dimensionati e posizionati in modo da fornire una vista ininterrotta attraverso un vetro molto trasparente, generando al contempo carichi solari molto bassi.

Il progetto è stato sviluppato utilizzando un software di ottimizzazione delle facciate concepito su misura per individuare e dimensionare gli elementi di ombreggiatura per ciascun modulo di finestra. A tale scopo sono stati utilizzati i software di riferimento per la simulazione dell’illuminazione e del fabbisogno energetico, quali Radiance ed EnergyPlus. In particolare, EnergyPlus si è avvalso di un template dell’intero edificio che ha consentito di tenere conto delle caratteristiche legate alla massa, come lo sfasamento termico della struttura in calcestruzzo, nel determinare l’effetto della disposizione dei sistemi di ombreggiatura sui carichi termici. La modellazione della luce naturale sviluppata con Radiance ha invece assicurato una buona profondità di penetrazione negli ambienti di lavoro.

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Fig. 5 – La forma e il posizionamento dei frangisole verticali sono stati studiati in funzione dell’orientamento delle facciate
Fig. 6

Per i “villaggi verticali” a doppia o tripla altezza destinati a spazi comuni e aree di incontro sono stati invece adottati frangisole orizzontali (figura 6).

La schermatura solare ottimale per ogni ha consentito di raggiungere gli obiettivi in termini di apporto termico e di luce naturale in risposta allo specifico microclima urbano. Lo studio di modellazione ha permesso di ridurre al minimo l’estensione degli schermi e di eliminarli laddove possibile, risparmiando così sia sui costi che sull’impronta di carbonio incorporata. La simulazione ha consentito di considerare l’effetto di ombreggiamento tra le torri e i diversi gradi di esposizione creati dalla loro stretta vicinanza l’una all’altra.

Per valutare diverse opzioni di trasparenza del vetro sono stati eseguiti studi su misura del potenziale abbagliamento della luce naturale all’interno dell’edificio. La torre più alta è dotata di alette schermanti con vetri punteggiati e colorati.

District cooling

Nell’ambito dello sviluppo del Barangaroo South è stata realizzata una rete di teleraffreddamento alimentata da una centrale frigorifera che utilizza l’acqua prelevata dalla baia di Sydney per lo smaltimento del calore.

Fig. 7 – Il sistema di district cooling utilizza l’acqua della baia per lo smaltimento del calore

Utilizzando un sistema di raffreddamento centralizzato ad alta efficienza si ottengono importanti risparmi energetici e idrici rispetto all’impiego di centrali dedicate a ogni edificio. L’acqua di mare, prelevata sul lato nord, passa attraverso una serie di griglie, filtri e separatori in modo da proteggere i condensatori e, una volta utilizzata dai gruppi frigoriferi, viene restituita alla baia attraverso tubazioni di iniezione poste al di sotto della linea di galleggiamento lungo il lato ovest (figura 8). In questo modo si riduce al minimo il riscaldamento locale dell’acqua della baia.

Fig. 8 – L’acqua di mare per il raffreddamento dei chiller viene prelevata sul lato nord e restituita sul lato ovest

La produzione di acqua refrigerata per tutto il sistema di teleraffreddamento a servizio del complesso è affidata a una centrale frigorifera che presenta una capacità complessiva di 72 MW fornita da 14 chiller dotati di compressori centrifughi e condensatori raffreddati con l’acqua di mare della baia (figure 9 e 10).

Fig. 9 (sx) – La centrale frigorifera è composta da 14 chiller per una potenza complessiva di 72 MW; Fig. 10 (dx) – Schema funzionale della centrale frigorifera

L’acqua di mare viene utilizzata direttamente senza interposizione di scambiatori di calore in modo da aumentare l’efficienza energetica. Essa viene trattata con un sistema di filtrazione a doppio stadio a pulizia automatica in grado di ridurre al minimo lo sporcamento. Tutti i materiali sono idonei all’utilizzo di acqua di mare, quali titanio per i condensatori dei chiller e PEAD e GRP per le tubazioni.

I 14 chiller sono disposti in serie in gruppi di 2, anziché in parallelo, con flusso dell’acqua di mare in controcorrente nei condensatori per aumentare lo scambio e quindi valore di efficienza. Dei 7 gruppi, composti da due unità ciascuno, 6 sono per soddisfare il carico di punta mentre uno ha la funzione di completa riserva. Il numero di chiller utilizzati dipende dalla richiesta di raffrescamento, che può variare su base giornaliera, settimanale o stagionale.

La centrale prevede inoltre un sistema di accumulo di acqua refrigerata composto da una serie di vasche aventi un volume complessivo di 12.500 m3. Grazie al livellamento del profilo di carico che si ottiene con lo spostamento della produzione frigorifera dalle ore di punta a quelle notturne durante il regime estivo, il sistema ha consentito una riduzione del 40% della potenza frigorifera installata e permette di realizzare la produzione del 30% dell’energia nelle ore notturne (figura 11).

Fig. 11 – Profilo del carico frigorifero e dell’energia prodotta dai chiller e dal sistema di accumulo

L’acqua refrigerata viene prodotta dai chiller a 3,1 °C e accumulata a una temperatura di 4,5 °C. Ciò comporta una leggera riduzione dell’efficienza dei chiller rispetto alla produzione a 7 °C, inoltre si verifica un aumento del consumo di energia per la circolazione dell’acqua nelle fasi di carico e scarico dell’accumulo.

Durante la stagione fredda, nella quale gli edifici per uffici comportano in ogni caso un fabbisogno di acqua refrigerata, il sistema consente di produrre il 75% del fabbisogno nelle ore vuote notturne. Oltre ai vantaggi relativi al minore consumo energetico, il sistema presenta benefici in termini di riduzione delle ore di funzionamento a pieno carico (quindi una maggiore vita utile), minore manutenzione, maggiore flessibilità e aumento della ridondanza.

A fronte di questi aspetti positivi, l’impiego di sistemi di accumulo frigorifero comporta una maggiore complessità in fase di progetto, installazione e gestione. Nel caso specifico è stato necessario in primo luogo destinare alle vasche di accumulo un volume pari a quello di 5 piscine olimpiche. Ciò ha comportato la necessità di trovare un corretto compromesso tra la taglia dei chiller e la dimensione dell’accumulo. Sotto tale profilo è risultato fondamentale il fatto di valutare e integrare il sistema già dalle fasi iniziali del masterplan. L’utilizzo dei sistemi di accumulo di ghiaccio avrebbe consentito di ridurre il volume necessario a scapito, tuttavia, di maggiori consumi energetici.

Travi fredde VAV

La scelta del sistema di climatizzazione da utilizzare nel progetto è stato un processo lungo che ha coinvolto tutti gli stakeholder. In collaborazione con project manager e progettisti, sono state valutate diverse opzioni, dai sistemi convenzionali a tutt’aria a volume variabile agli impianti a travi fredde, nonché altre soluzioni come soffitti freddi, distribuzione dell’aria a pavimento e fan coil.

I pro e i contro di ogni opzione sono stati discussi in una serie di riunioni che hanno coinvolto non solo il personale tecnico ma anche i consulenti per la sostenibilità, i responsabili dello sviluppo, i facility manager e gli esperti in gestione finanziaria. Sono state sviluppate una serie di valutazioni ponderate, in grado di rappresentare quanto fossero importanti gli obiettivi di efficienza energetica e sostenibilità ed è stata eseguita un’ulteriore analisi per confermare l’effettiva fattibilità di impiego delle diverse soluzioni. Alla fine, la scelta è caduta su un sistema basato sull’utilizzo di travi fredde, di tipo attivo nelle zone perimetrali e passivo per il core degli edifici.

Sebbene le travi fredde dei tipo attivo offrano un alto livello di efficienza energetica, esse comportano una più elevata potenza elettrica dei ventilatori delle UTA per fornire la portata di aria primaria. L’energia del ventilatore viene infatti utilizzata per azionare le travi fredde attive e aumentare la loro resa frigorifera, ma ciò richiede una pressione maggiore rispetto a un impianto ad aria convenzionale. La riduzione della portata d’aria consente quindi di ottenere un risparmio sul consumo di energia elettrica dei ventilatori.

È stato quindi proposto l’impiego di un sistema a volume d’aria variabile (VAV). Mentre i sistemi a portata costante utilizzano la stessa quantità di energia del ventilatore tutto l’anno, anche se la potenza frigorifera richiesta varia in base all’ora del giorno e alla stagione, riducendo la portata d’aria fornita alle travi fredde attive quando non è richiesta la piena capacità di raffreddamento, è possibile ridurre l’energia consumata dai ventilatori delle UTA. La potenza consumata da un ventilatore è proporzionale al cubo del volume d’aria, quindi una riduzione relativamente modesta della portata assicura un notevole risparmio energetico. La modellazione condotta dal team di sostenibilità ha confermato i vantaggi di questa soluzione che è stata quindi adottata per lo sviluppo del progetto.

Per ridurre i rischi e garantire all’investitore una fiducia totale nel funzionamento del sistema come previsto, è stata sviluppata la modellazione delle prestazioni della trave fredda e del sistema VAV utilizzando una simulazione CFD che ha dimostrato l’elevato livello di efficienza di ventilazione. Successivamente sono stati eseguiti test presso lo stabilimento del produttore delle travi. I test relativi alle prestazioni e al modello di distribuzione dell’aria sono stati condotti sia nelle condizioni a pieno carico sia a diversi livelli di carico parziale, per dimostrare come le travi fredde si sarebbero effettivamente comportate con l’implementazione del sistema a volume variabile.

Le UTA sono quindi dotate di ventilatori comandati da inverter e di un sistema di recupero di calore con raffreddamento evaporativo indiretto. Grazie all’immissione di solo aria esterna opportunamente filtrata è possibile garantire una ventilazione ottimale degli spazi e quindi un’elevata IAQ.

Per la zona interna degli uffici, caratterizzata da carichi ridotti, sono state invece previste travi fredde di tipo passivo e diffusori d’aria per l’immissione dell’aria di ricambio. Per trattare la serie di spazi verticali a doppia o tripla altezza situati a est e ovest del nucleo del vano ascensori, è risultato necessario adottare una soluzione alternativa alle travi fredde attive tradizionali.

La disposizione a mezzanino non si prestava infatti all’uso delle travi montate nei controsoffitti, dato che risultava necessario prevedere un lancio orizzontale dell’aria di mandata. In collaborazione con il produttore è stato quindi sviluppato un modello di trave fredda specifico per il montaggio a parete, che è stato anch’esse sottoposto a test per dimostrare le prestazioni in uno spazio a doppia altezza. Queste travi fredde sono molto sensibili all’aumento della caduta di pressione o alla riduzione della portata d’aria primaria. Per questo motivo, la loro capacità di modulazione risulta molto più limitata rispetto a quelle utilizzate negli uffici aperti.
Nelle grandi hall di ingresso di ogni torre sono stati utilizzati sistemi di diffusione a dislocamento per soddisfare l’intento progettuale dell’architetto di avere ampi spazi aperti senza canalizzazioni visibili.

La distribuzione dell’acqua refrigerata nelle torri

Alla base di ogni torre sono previste sottostazioni di trasferimento dell’energia frigorifera collegate, tramite doppi circuiti ridondanti di acqua refrigerata, alla rete di district cooling. Ogni sottostazione è dotata di scambiatori a piastre che costituiscono l’interfaccia tra la rete e i circuiti di distribuzione dell’acqua refrigerata che servono ciascuna torre. Il lato secondario di ogni scambiatore di calore è collegato, tramite una serie di pompe secondarie, a una rete di distribuzione che serve le varie utenze all’interno di ogni edificio.

Le torri presentano un design a “chassis” costituito da tre moduli sovrapposti (basso, medio e alto). Un circuito fornisce acqua refrigerata a bassa temperatura (7 °C) alle Unità di Trattamento Aria situate all’interno dei tre locali tecnici principali a servizio di ogni modulo e agli spazi commerciali ubicati a livello del podio.
Un secondo circuito fornisce acqua refrigerata dedicata alle apparecchiature dei tenant, come ad esempio eventuali ventilconvettori aggiuntivi a servizio di sale riunioni e spazi funzionali. In questo modo i tenant possono godere dei vantaggi dell’acqua refrigerata prodotta centralmente con elevati livelli di efficienza energetica, piuttosto che utilizzare unità frigorifere locali raffreddate ad acqua molto meno efficienti e più rumorose.

All’interno di ognuno dei tre locali tecnici di ciascuna torre sono previsti scambiatori di calore secondari che utilizzano l’acqua refrigerata a bassa temperatura per produrre acqua refrigerata ad alta temperatura (tra 14,5 e 18 °C) destinata ad alimentare le travi fredde attive e passive.

BIM, prefabbricazione e commissioning

Dato che la disposizione delle travi fredde a ogni piano dei 3 edifici è quasi identica, è stato possibile ottenere notevoli economie di scala nel processo di progettazione, approvvigionamento e costruzione.

L’altezza di interpiano è di 3850 mm mentre quella utile tra pavimento finito e controsoffitto di un piano tipico è di 2900 mm. Considerando l’altezza di 150 mm del pavimento galleggiante completamente accessibile, lo spazio disponibile all’interno del controsoffitto per l’installazione di travi fredde, canali e tubi è risultato molto limitato. L’elevata precisione di coordinamento richiesta da uno spazio così ridotto sarebbe stata quasi impossibile senza l’impiego della modellazione BIM in 3D, che è risultato uno strumento essenziale per dimostrare la fattibilità di esecuzione del progetto.

L’impiego del BIM è stato molto utile anche nella fase della gara d’appalto in quanto le imprese concorrenti hanno avuto a disposizione informazioni molto più accurate e affidabili per formulare i prezzi, come pure durante le fasi di costruzione, consentendo un ampio uso di elementi prefabbricati riducendo al minimo la necessità di lavorazioni on-sire, e di fit-out per i tenant. Inoltre, l’implementazione di tecnologie “BIM-to-field” ha consentito di eseguire meglio il coordinamento dei vari impianti, anche grazie alla comunicazione delle informazioni basata su un portale attraverso il quale le problematiche del cantiere hanno potuto essere risolte in modo tempestivo ed efficiente.

Un altro aspetto innovativo è stato l’elevato utilizzo di elementi prefabbricati realizzati off-site in una fabbrica dedicata. Canali, tubazioni, pareti tagliafuoco, basamenti e altri elementi degli impianti sono stati consegnati in cantiere in moduli prefabbricati aventi uno sviluppo di tre piani. Ogni colonna montante è stata sottoposta a prove in pressione in fabbrica in modo tale da poter essere consegnata in loco e sollevata in posizione, spesso entro un’ora dall’arrivo in cantiere.

Installati man mano che gli edifici crescevano, i moduli dei montanti sono stati inseriti nei quattro cavedi di ogni edificio. Questa strategia di prefabbricazione ha consentito di trasferire oltre 8.000 ore di lavoro di installazione dal cantiere, complesso e ad alto rischio, alla fabbrica, più sicura e controllata. Questo nuovo approccio all’installazione degli impianti HVAC ha ridotto notevolmente il rischio di costruzione e ha notevolmente migliorato il livello di qualità delle opere.

Il completamento delle tre torri per fasi successive ha reso molto complessa l’attività di commissioning. Sebbene siano state apportate modifiche importanti al progetto originale per soddisfare le esigenze specifiche dei tenant, la combinazione di travi fredde attive e passive ha dimostrato di essere in grado di garantire una buona flessibilità e, soprattutto, di funzionare molto bene.

Ascensori ad alta efficienza

Per il sistema di sollevamento delle torri sono stati presi in considerazione tutti i tipi di apparecchiature più appropriati, quali single deck con controllo convenzionale e con sistema di controllo della destinazione (DCS), e soluzioni multicar di tipo double deck, con e senza DCS, e twin lift. Per massimizzare le prestazioni dei sistemi di sollevamento, il sistema DCS è stato utilizzato su tutti gli ascensori per passeggeri e integrato all’interno dei tornelli di accesso di sicurezza nelle hall di ingresso. Ciò consente agli ascensori a servizio delle tre torri di trasportare fino a 3645 passeggeri ogni cinque minuti.

Tutti gli ascensori sono dotati delle più recenti tecnologie di risparmio energetico, quali motori a magneti permanenti ad alta efficienza e azionamenti rigenerativi che producono energia quando il carico degli ascensori è basso nella fase di salita oppure è elevato in fase di discesa. Quando gli ascensori non vengono utilizzati, sensori automatici disattivano i sistemi di illuminazione e di ventilazione e i touchscreen di controllo della destinazione.

Sistemi di trasporto urbano

L’analisi relativa allo spostamento nell’area di 2000 residenti, 23.000 impiegati e 33.000 visitatori è stata una parte importante del progetto. Lavorato a stretto contatto con la Barangaroo Delivery Authority e altre agenzie governative sono state sviluppate diverse soluzioni per ciascuna modalità di trasporto urbano. È stato calcolato che entro il 2018 la percentuale totale degli spostamenti in auto nell’area per motivi di lavoro sarebbe stata ridotta al 4% della somma di tutte le modalità. Ciò ha consentito di limitare la superficie destinata a parcheggio a un solo spazio per ogni 45 impiegati, una misura che punta a incoraggiare intrinsecamente l’uso di opzioni alternative, quali autobus, treni, traghetti e biciclette.

Per migliorare l’accesso alla stazione di autobus e treni è stato costruito un nuovo tunnel di 180 metri, mentre i traghetti partono da un nuovo molo che collega Barangaroo con varie destinazioni. Sono stati progettati anche nuovi percorsi pedonabili ed è stata migliorata la rete di piste ciclabili del business district. Per migliorare l’accesso al Barangaroo South è anche disponibile un sistema di noleggio bici a breve termine in varie località del quartiere. Le International Towers dispongono inoltre di 1100 posti nelle rastrelliere, la più alta densità in un solo luogo in Australia, oltre a migliaia di armadietti individuali e a una stazione di riparazione di biciclette.

La gestione dei rifiuti

La gestione dei rifiuti è stata affidata a una società che ha l’obbligo di ottimizzare tutti i flussi di raccolta e riciclo, con l’obiettivo di ridurre a zero le emissioni di gas serra. Nei primi due anni di attività è stato evitato il conferimento in discarica di più di 2000 tonnellate di rifiuti. I tenant sono anch’essi impegnati a svolgere un ruolo attivo nel raggiungimento di questo obiettivo e il landlord provvede a monitorare attivamente il processo di separazione dei rifiuti nei flussi di raccolta, riciclo e riutilizzo. Barangaroo è un distretto plastic-free nel quale negozianti e fornitori sono tenuti a utilizzare imballaggi compostabili, ridurre la quantità di rifiuti prodotti e offrire proposte alimentari sane provenienti da fonti locali e sostenibili.

Il risparmio idrico

Una serie di strategie consente di ottimizzare l’utilizzo dell’acqua potabile, il cui consumo viene ridotto grazie all’uso di impianti e apparecchiature efficienti. Lo smaltimento termico nelle acque della baia per l’impianto di district cooling, al posto dell’utilizzo di torri di raffreddamento, ha consentito di ridurre il consumo di acqua per il reintegro.

L’acqua piovana raccolta e accumulata viene utilizzata per irrigare le aree verdi, mentre un impianto di trattamento delle acque grigie e nere ha la capacità di fornire fino a un milione di litri di acqua riciclata all’anno che viene utilizzata per il risciacquo dei WC in tutto il distretto. L’impianto si basa sull’impiego di biorettori a membrana che utilizzano processi biologici naturali con colture batteriche che consentono di rimuovere i nutrienti dai flussi di scarico del complesso. Prima dell’uso l’acqua in uscita dal trattamento viene sottoposta a disinfezione e filtrazione.
Il complesso risulta in grado di produrre esportare acqua riciclata in altre parti del business district, garantendo quindi un bilancio idrico positivo.

Conclusioni

Per controllare e ridurre l’impronta carbonica del complesso è stato sviluppato un piano di informazione e coinvolgimento di tutte le parti interessate (tenant, residenti, negozianti, imprese, ecc.) che punta preservare le risorse naturali, proteggere la salute delle persone e gli ecosistemi e supportare le imprese locali.

Grazie alla definizione e alla comunicazione di una chiara direzione strategica, supportata da precisi strumenti, inclusi quelli di compensazione, Barangaroo South si avvia a raggiungere gli obiettivi di emissioni zero, bilancio idrico positivo e zero rifiuti.

LEZIONI APPRESE

  • Tutti gli impianti devono essere sempre sottoposti a commissioning per garantire la massima efficienza. L’attività di fit-out ha reso questo processo più complesso poiché non è stato possibile completare l’installazione e mettere in servizio gli impianti prima della consegna ai tenant, che hanno poi effettuato le proprie modifiche. Occorre disporre di tempo sufficiente per il commissioning se si vogliono raggiungere elevate prestazioni energetiche.
  • L’applicazione di sistemi a volume d’aria variabile a servizio delle travi fredde attive migliora l’efficienza energetica senza alcun impatto negativo sul comfort. Le travi devono essere selezionate all’estremità superiore del campo di lavoro per garantire la capacità di modulazione. I test effettuati con il produttore hanno dimostrato l’efficienza e l’affidabilità di questa soluzione che può essere facilmente applicata in altri progetti.
  • I sistemi di controllo forniscono dati a una piattaforma Open Building System Integration. Ciò consente agli operatori di utilizzare un’unica piattaforma per monitorare e regolare diversi impianti, inclusi quelli per l’illuminazione e la sicurezza. Sebbene ciò garantisca vantaggi per il funzionamento a lungo termine dell’edificio, il processo di commissioning e messa a punto del sistema di controllo richiede che tutte le funzioni e i parametri siano accessibili agli operatori, quindi la piena funzionalità del BMS deve essere garantita per supportare questo processo.
  • Gli edifici moderni sono dotati di impianti molto sofisticati dai quali ci si attendono elevati livelli di efficienza energetica ma che richiedono che un’adeguata conoscenza e preparazione da parte degli operatori per poterli gestire al meglio. Il processo di commissioning è durato oltre due anni dal completamento delle prime torri e ha richiesto il coinvolgimento di tecnici di grande esperienza per finalizzare la consegna dell’edificio. Il raggiungimento dell’obiettivo finale di edifici ad alta efficienza comporta una taratura molto accurata dei sistemi in modo da ridurre al minimo le potenze richieste da ventilatori, pompe e gruppi refrigeratori e ottimizzare il risultato. È necessario allocare tempo e risorse sufficienti per questo compito.
  • L’ottimizzazione della temperatura di ritorno dell’acqua refrigerata ha dimostrato essere un fattore chiave per raggiungere alti livelli di efficienza per la rete di district cooling. L’energia consumata dai gruppi refrigeratori rappresenta una percentuale significativa del fabbisogno energetico per la climatizzazione e l’incremento dell’efficienza operativa della rete massimizza l’efficienza complessiva. Con un’elevata temperatura dell’acqua di ritorno il coefficiente di prestazione dei chiller aumenta in modo significativo e ciò risulta un fattore cruciale non solo per le prestazioni degli edifici ma per il sito nel suo insieme.