Scrigno passivo per la memoria fisica dei Paesi Bassi

Un deposito concepito per mantenere costanti temperatura e umidità dell’aria e permettere la conservazione di oggetti di elevato valore artistico e culturale, consumando pochissima energia largamente autoprodotta da fonti rinnovabili.

Affermatasi nell’età ellenistica, l’idea che l’esposizione di oggetti e manufatti rilevanti dal punto di vista culturale, artistico e tecnico, sia posta al servizio della società e del suo sviluppo conobbe una definitiva affermazione nell’Età dei Lumi. All’accezione moderna, però, il museo non è solo il luogo dell’esposizione, ma anche e soprattutto quello della raccolta, della conservazione e dello studio. Oggi la maggior parte degli oggetti di proprietà dei musei, ovunque nel mondo, è conservata in depositi spesso inadeguati alle proprie funzioni.

Alcune delle principali istituzioni museali dei Paesi Bassi (Rijksmuseum, Amsterdam; Museo all’Aperta dei Paesi Bassi, Arnhem; Palazzo Het Loo, Apeldoorn; Ufficio Nazionale per i Beni Culturali, Amersfoort) hanno trovato la soluzione al problema, promuovendo la costruzione del CollectieCentrum Nederland (di seguito CC NL).

Il palazzo del tesoro Realizzato ad Amersfoort (circa 15 km a est di Utrecht) ed entrato in funzione nel settembre 2021, CC NL è un edificio espressamente destinato alla raccolta, conservazione e restauro di oltre 500.000 oggetti – una parte importantissima della “memoria fisica” dei Paesi Bassi, che non dispone di un sito stabile per l’esposizione. Al suo interno sono custoditi dipinti e sculture, arredi e capi d’abbigliamento, gioielli e orologi, oggetti di artigianato e d’uso comune, risalenti a tutte le epoche e provenienti da tutti i ceti sociali, compresi ad esempio troni reali e cavalli da giostra, biciclette e slitte, fino al motore a vapore Tarzan (peso oltre 7 t) e all’organo De Blauwe Mortier (larghezza 7,60 m, altezza 5,40 m).

Grazie alla stretta collaborazione fra le istituzioni promotrici, CC NL consente una gestione efficiente, integrata ed economica del vastissimo patrimonio della cultura materiale del popolo nederlandese, con pezzi classificati e archiviati in base all’origine, alla tipologia e all’età, secondo un ordine preciso che rende ogni sin­golo pezzo rapidamente disponibile quando necessario.

Non meno importante, CC NL è un esempio di costruzione estre­mamente sostenibile dal punto di vista energetico e ambientale, in grado sia di mantenere al proprio interno le particolari con­dizioni miroclimatiche necessarie per la conservazione, sia di ospitare tutte le funzioni connesse alle operazioni di analisi, dia­gnostica, restauro, studio e ricerca, compreso tutto l’occorrente per il trasporto da e verso l’esterno in caso di prestito.

Il progetto è stato sviluppato da Architectenbureau Cepezed, Ad­viesbureau ABT, Valstar Simonis e Peutz secondo un approccio integrato. La società di ingegneria Valstar Simonis, in particolare, ha curato la progettazione degli impianti meccanici ed elettrici, inclusi gli impianti speciali, di sicurezza e di trasporto verticale, affiancando le imprese di installazione durante la realizzazione, durata poco meno di 2 anni.

CC NL, spazi e funzioni

Situato ai margini del centro abitato, prossimo alla rete auto­stradale e alla stazione ferroviaria, CC NL è un edificio compatto dall’immagine contemporanea, caratterizzato da facciate rive­stite da pannelli metallici e curtain wall trasparenti. Gli spazi al contorno sono destinati a un piccolo parcheggio e a un bacino idrico naturalizzato, circondato da aree verdi, nel quale sono convogliate le acque piovane e che fornisce la riserva per i con­sumi idrici non potabili.

L’enfasi del progetto è stata incentrata sulla funzionalità e sulla semplicità dei percorsi e, nelle zone riservate al personale (circa 30 persone), sul comfort. L’edificio (superficie complessiva oltre 31.000 m2) è articolato in tre parti collegate fra loro da corridoi laterali larghi 7 m:

• la “Testa” (superficie circa 1.000 m2) è il volume prevalentemen­te trasparente che, su un unico livello, accoglie gli spazi di in­gresso e gli uffici amministrativi, affacciati su una corte interna;
• il “Collo” (circa 5.000 m2) è il basso volume intermedio che, in ambienti ben illuminati dalla luce naturale, ospita le aree per le attività logistiche e gli atelier per l’esame e gli interventi sugli oggetti conservati;
• il “Corpo” (circa 25.000 m2) è il deposito vero e proprio, un bun­ker con pareti massicce alte circa 24 m, sostenuto da strutture disposte con un ampio interasse (8,1 m) per offrire la massima flessibilità nella disposizione degli oggetti.

Nel dettaglio, il Collo contiene l’area logistica (3 baie per le ope­razioni di carico-scarico dagli autocarri, sala imballaggio), la zona per la quarantena (cella frigorifera, camera per trattamen­to antiparassitario, 2 camere a basso contenuto di ossigeno), 2 ateliers per il restauro (circa 1.000 m2 complessivi) illuminati da shed, falegnameria, sala radiologica, studio fotografico e locale per riunioni.

Articolato su 4 livelli (altezza interna circa 5,5 m), il Corpo com­prende 39 depositi (di cui quello al piano terreno per oggetti grandi e pesanti e una cella frigorifera per il materiale audiovi­sivo) in cui sono stati installati oltre 19.110 m2 di scaffalature di differenti tipologie, armadi per oltre 3.655 cassetti, più di 24.000m2 di tramezzi a rete fissi e mobili, 960 m2 di basi mobili, 1.287 rack portarulli, 117 portapannelli e 191 pensili, tutti rigorosamente ad azionamento manuale. Gli spazi tecnici sono distribuiti in tutte le tre parti dell’edificio.

Conservare in sicurezza

Il programma progettuale si distingue per i particolari requisiti ambientali dei depositi, ispirati al “concetto Danimarca” – un approccio alla conservazione degli oggetti d’epoca che, allo scopo di rallentarne il naturale processo di decomposizione, in estrema sintesi prevede:

• il mantenimento di una temperatura relativamente bassa e di un’umidità relativa stabile in tutte le stagioni;
• la realizzazione di un involucro edilizio atto a ridurre al minimo le fluttuazioni delle condizioni operative interne, realizzato con strati strutturali massivi e rivestimenti termoisolanti di elevato spessore;
• la riduzione al minimo della dotazione impiantistica, al duplice scopo di evitare possibili danni agli oggetti causati da malfunzionamenti e di ridurre i costi di gestione.

Il CC NL è a tutti gli effetti un edificio passivo concepito con un’estrema attenzione alla sostenibilità energetica (il consumo complessivo di energia è quasi zero), nel quale tutti gli ambienti che custodiscono gli oggetti (depositi, atelier, ecc.) presentano con­dizioni ambientali (temperatura, umidità dell’aria, illuminazione, ecc.) e di sicurezza idonee alla loro conservazione.

I depositi, ad esempio, sono destinati esclusivamente allo stoc­caggio, perciò nessun’altra attività (restauro, esposizione, ecc.) è consentita al loro interno, anche per evitare perturbazioni clima­tiche.

IL “CONCETTO DANIMARCA”

La conservazione degli oggetti di valore riconosciuto dal punto di vista storico, artistico e della cultura materiale è un’attività multidisciplinare che richiede edifici e spazi ad hoc, nei quali creare e mantenere le condizioni ambientali più adatte a preservare l’integrità materica e alla salvaguardia nel tempo.

In previsione della realizzazione del CC NL, gli enti preposti hanno compiuto studi e indagini per individuare una soluzione idonea a scopo, in grado di rispondere ai principi di economicità durante la costruzione e in esercizio, di sostenibilità energetica e ambientale e di sicurezza.

Il cosiddetto “concetto Danimarca” definisce gli esiti di una visita, effettuata alla fine del 2011 da specialisti del Rijksmuseum Amsterdam e dell’Ufficio Nazionale per i Beni Culturali dei Paesi Bassi, in alcuni depositi museali, archivi e biblioteche danesi caratterizzati da ridotti costi di costruzione e gestione anche dal punto di vista energetico.

In generale, quasi tutti gli edifici e gli spazi presi in esame presentavano soluzioni finalizzate a:

• permettere ai parametri climatici interni (temperatura, umidità relativa) di fluttuare seguendo i cambiamenti stagionali;
• ridurre al minimo le dotazioni impiantistiche.

Nel dettaglio, molto spesso:

• 

  il pavimento era a contatto diretto con il suolo e realizzato in materiale pesante (cemento) non termoisolato, per fungere da tampone caldo/freddo;

• pareti e coperture erano invece molto ben isolate rispetto all’esterno, per limitare l’effetto degli estremi meteorologici;
• l’impianto di riscaldamento invernale era assente (normalmente l’ambiente era posto a contatto con spazi riscaldati, perciò riscaldato indirettamente) o, se presente, era configurato per mantenere basse temperature (6÷8 °C);
• l’impianto di raffrescamento era sempre assente (in Danimarca il clima estivo non è particolarmente caldo: le temperature interne erano normalmente comprese fra 16÷20 °C);
• la ventilazione meccanica era assente (il ricambio dell’aria era effettuato attraverso l’apertura dei serramenti, sporadicamente e solo con idonee condizioni esterne) oppure scarsamente utilizzata, senza umidificazione invernale e normalmente con deumidificazione estiva (in alcuni casi affidata a sistemi passivi con ruota essiccante), per mantenere l’umidità relativa nell’ordine del 45÷55%.

La ricerca ha evidenziato che:

• una temperatura stabile non influisce in modo significativo ai fini della conservazione, mentre è importante mantenere bassa la temperatura in tutte le stagioni, per rallentare il naturale processo di decomposizione degli oggetti;
• l’umidità relativa dev’essere il più possibile stabile ed è necessario evitare che salga eccessivamente durante la stagione calda, specie nel caso della conservazione degli oggetti metallici per i quali è consigliabile un valore non superiore al 40%.

In queste condizioni il fabbisogno energetico medio per il riscaldamento invernale e la deumidificazione estiva dei depositi danesi era nell’ordine di ~1,5 kWh/m3. La stima del risparmio economico derivante dell’applicazione del “concetto Danimarca” a quello che, allora, era il deposito dell’Ufficio Nazionale per i Beni Culturali dei Paesi Bassi (superficie 7.000 m2, altezza media 5 m) ha restituito costi di gestione di poco superiori a 7.000 euro, a fronte di spese correnti di circa 200.000 euro.

Poiché l’applicazione del “concetto Danimarca” era compatibile con le più recenti indicazioni sulle condizioni di conservazione degli oggetti d’arte nei depositi museali dei Paesi Bassi, le specifiche costruttive degli edifici danesi più virtuosi dal punto di vista energetico sono state usate come riferimento per definire i parametri ambientali operativi nel CC NL.

Per soddisfare il fondamentale requisito dell’integrità degli oggetti conservati, le reti di distribuzione idroniche dell’impianto ad attivazione della massa sono articolate in modo da ridurre al minimo eventuali danni derivanti da perdite delle tubazioni:

• le dorsali sono situate nei corridoi perimetrali, all’esterno dei depositi;
• le tubazioni sono estremamente ramificate, in modo da conte­nere la lunghezza dei singoli rami dei circuiti (fino a una sessan­tina di serpentine per ogni semi-piano).

Inoltre, per minimizzare il carico termico e il rischio di incendio:

• le reti dell’impianto di illuminazione artificiale sono annegate nelle strutture, lasciando a vista i soli corpi illuminanti;
• le sorgenti luminose sono generalmente spente e sono accese solo nel caso di ingresso del personale.

Dal punto di vista della sicurezza antincendio, ogni piano a de­posito è suddiviso in due aree indipendenti. Gli stessi rilevatori di fumo sono installati all’esterno dei depositi: il monitoraggio è eseguito sull’aria estratta dall’interno mediante apposite tuba­zioni.

Nel Corpo non sono presenti im­pianti antincendio ad acqua.

L’edificio è certificato BREEAM Out­standing (90,62%): è stato nominato agli International BREEAM Awards 2019 ed è candidato al BREEAM Sum­mit 2022, in entrambi i casi nella cate­goria Public Sector Projects. L’ampia superficie disponibile sulla copertura del volume dei depositi è per la mag­gior parte occupata da un campo fotovoltaico, composto da 2.180 mo­duli (superficie captante totale 3.600 m²) che rendono il CC NL un edificio “energy neutral”.

Climatizzazione passiva

La struttura portante è composta da elementi in calcestruzzo armato realizzati in opera e prefabbricati – in quest’ultimo caso, prodotti con impiego oltre il 25% di materiali provenienti da ri­ciclo. L’involucro del Corpo, ad esempio, è costituito da calce­struzzo armato massiccio con:

• pareti e copertura praticamente sprovviste di aperture e molto ben isolate (trasmittanza termica media U = ~0,1 kW/m2, con­tro un valore U = ~0,167 kW/m2 del resto dell’edificio), con rive­stimento esterno in lamiera metallica;
• pavimento controterra senza alcun isolamento, per sfruttare in modo passivo la naturale stabilità della temperatura del ter­reno.

Lo strato termoisolante della copertura del Corpo è stato realiz­zato utilizzando blocchi di materiale espanso di elevato spesso­re, mentre le pareti verticali sono rivestite con un doppio strato pannelli rigidi in polyiso, di grandi dimensioni, con rivestimento multistrato sigillante su entrambi i lati.

Ai piani superiori del Corpo, per ottenere nei depositi condizio­ni simili a quelle del piano terreno, le strutture orizzontali sono anch’esse di tipo massivo, realizzate in calcestruzzo armato ed equipaggiate con tubazioni idroniche annegate nel getto del conglomerato, per attivare termicamente le masse in riscalda­mento e raffrescamento e stabilizzare così la temperatura attor­no a 12÷15 °C. Si tratta di un valore medio inadeguato alla permanenza delle persone.

Dal punto di vista termico, infatti, Testa e Collo sono nettamente separati rispetto al Corpo – sono presenti solo i varchi di passag­gio con il Collo e le uscite di sicurezza – e l’accesso è limitato al minimo indispensabile, rendendo così possibile una regolazione dei parametri dell’aria dentro ai depositi basata principalmente sul controllo dell’umidità.

Ventilazione e altri impianti

Ogni piano del Corpo dispone inoltre di una UTA dedicata (cia­scuna 2.000 m3/h) che, oltre a un minimo ricambio dell’aria (1/30 vol/h) provvede al controllo dell’umidità e al recupero del calore contenuto nell’aria esausta. L’aria trattata è distribuita mediante canalizzazioni a sezione rettangolare, ben coibentate, ed è immessa nei depositi in prossimità del soffitto.

La ripresa avviene attraverso griglie a parete situate in posizione centrale, sempre nella parte alta dei depositi, ed equipaggiate con serrande tagliafuoco. L’aria transita negli spazi connettivi circostanti, attraverso i quali è avviata alle UTA, per il recupero del calore e per l’espulsione in atmosfera che avviene sulla co­pertura.

Nel resto dell’edificio gli impianti di climatizzazione sono di tipo tradizionale. Nella testa, gli uffici dispongono di travi a induzione incassate nei controsoffitti, con funzionamento continuo duran­te tutto l’anno. L’impianto ad aria primaria prevede UTA dedicate a ciascuna delle altre zone (uffici, hall, reception, ecc.).

Negli atelier, invece, è presente solo un impianto a tutt’aria con regolatori VAV, attestato su 4 UTA (ciascuna 12.500 m3/h) instal­late nei locali tecnici sulla copertura. Impianti dedicati sono al servizio di ambienti con caratteristiche specifiche (condizionato­re del locale UPS, congelatori delle celle frigorifere, ecc.).

PRODUZIONE DEI FLUIDI

L’energia termica necessaria alla climatizzazione del CC NL è scambiata con la falda sottostante l’edificio, mediante un sistema ATES (Acquifer Thermal Energy Storage). Il sistema è attestato su un unico pozzo (profondità circa 125 m) che attraversa un acquifero separato da una lente di terreno impermeabile, configurando così due diversi accumuli ipogei:

• freddo, situato alla quota inferiore (portata massima 30 m3/h), con temperature medie pari a a 7 °C in inverno e a 9 °C (max 11,5 °C) in estate;
• calda, situata alla quota superiore (portata massima 40 m3/h), con temperature medie pari a 13 °C in inverno (min. 11,5 °C) e a 17 °C in estate.

Attraverso un unico scambiatore di calore l’acqua di falda è messa di disposizione di 2 pompe di calore gemelle, del tipo reversibile con funzionamento in cascata.

Per ottimizzare il bilanciamento dell’ATES e consentire la massima flessibilità d’uso alle pompe di calore, sulla copertura del Collo sono installati 2 dry-coolers (ciascuno: 358 kWt con T esterna 32 °C; 150 kWf con T esterna 2 °C) in grado di fornire anche raffrescamento gratuito.

Previo stoccaggio in accumuli termostatici distinti per i fluidi caldi e refrigerato (ciascuno 1.500 l), il sistema alimenta le reti di distribuzione dirette ai circuiti:

• caldo, per alimentare i terminali in ambiente e le UTA dell’intero edificio;
• refrigerato, per l’attivazione delle masse nei depositi e per alimentare i terminali in ambiente.

Un ulteriore gruppo frigorifero (75 kWf) condensato ad aria, abbinato a un accumulo (500 l), fornisce il fluido refrigerato destinato alle batterie fredde delle UTA dei depositi e della camera per trattamento antiparassitario. Il calore di condensazione è recuperato e riutilizzato.