Il Natural Pavilion, progettato dallo studio olandese DP6 e realizzato dal Noordereng Groep in occasione della Floriade Expo 2022, rappresenta un esempio virtuoso di edilizia sostenibile mirata ad affrontare sfide quali transizione verso fonti energetiche sostenibili, crisi abitativa, gestione responsabile delle materie prime e adattamento ai cambiamenti climatici [1].
Per rispondere a questi obiettivi, i principi su cui è stata sviluppata la progettazione sono l’efficienza energetica, l’impiego di materiali naturali e riciclati e la completa circolarità e reversibilità della struttura.
Il padiglione è quasi interamente realizzato con materiali biobased, provenienti da fonti rinnovabili e biodegradabili, riducendo l’impatto ambientale e promuovendo un maggiore equilibrio tra ambiente costruito e natura. Seguendo i principi dell’economia circolare, il progetto integra materiali riusati e riciclati e adotta il concetto di Design for Disassembly, una strategia che ha guidato la progettazione delle tecniche costruttive e dei sistemi di assemblaggio.
Questo approccio consente di smontare e riutilizzare facilmente la struttura al termine della sua vita utile, favorendo il riutilizzo dei componenti in nuove configurazioni architettoniche e riducendo gli sprechi [2,3].
Grazie a soluzioni opportunamente studiate, il padiglione mostra come gli edifici possano adattarsi ai cambiamenti climatici e favorire una maggiore armonia con l’ecosistema. Attualmente, la struttura ospita il Flevo Campus, un centro dedicato alla ricerca e all’innovazione nel settore dell’alimentazione sostenibile.
Questo uso della struttura ne sottolinea la versatilità e la capacita di evolversi nel tempo, mantenendo sempre un forte legame con i principi di sostenibilità e circolarità che ne hanno guidato la progettazione.
Leggerezza e dinamismo
Il padiglione si estende su una superficie lorda di 987 m2 ed e articolato su tre livelli. La sua struttura è composta da 72 moduli in legno, che, attraverso la loro ripetizione, definiscono sia la forma dell’edificio che il suo sistema portante [4].
La pianta dell’edificio è di forma rettangolare e si sviluppa attorno a un ampio spazio centrale aperto, dove si trova la scala principale che collega i piani superiori.
La disposizione modulare della struttura, unita alla varietà di materiali e finiture utilizzati, conferisce un’estetica dinamica e articolata alle facciate. Queste sono caratterizzate dall’alternanza di pieni e vuoti, che si manifestano attraverso rientranze, aperture e diverse combinazioni di materiali.
A livello planimetrico, è possibile osservare un’alternanza tra spazi chiusi, aree aperte e superfici verdi, distribuite in modo armonioso su tutti i livelli dell’edificio.
Per rispondere agli obiettivi di efficienza energetica, il padiglione è stato concepito con una struttura leggera e dinamica, caratterizzata da un sistema modulare flessibile che integra elementi liberi, pannelli controventati, ampie vetrate e schermature solari in legno.
L’orientamento dell’edificio è stato attentamente studiato per ottimizzare gli apporti solari gratuiti, migliorando così il comfort termico interno e riducendo il consumo energetico.
Il design dell’edificio è minimalista e regolare, ma acquisisce un’identità unica grazie alla presenza di schermature in legno progettate su misura per ogni facciata, con l’obiettivo di bilanciare l’ingresso della luce naturale e il controllo termico degli ambienti interni.
La copertura è caratterizzata da un tetto a shed, in cui la superficie corrispondente allo spazio centrale e dotata di lucernari rivolti a nord.
Prefabbricazione e modularità
La leggera struttura in legno del padiglione è stata concepita per garantire un montaggio e smontaggio agevoli, facilitandone il riutilizzo e riducendo al minimo gli sprechi. La sua struttura portante è caratterizzata da un sistema modulare, con un impianto lineare e ripetitivo, che si riflette nella composizione architettonica delle facciate, rendendole immediatamente riconoscibili.
L’edificio è costituito da una griglia di moduli strutturali sovrapposti, collegati tra loro tramite collegamenti in acciaio, che ne assicurano la stabilita e la resistenza, e contenenti tiranti antivento in direzioni variabili. I moduli di base sono stati realizzati con profili in legno provenienti da foreste locali, assemblati con connessioni in acciaio per garantire solidità e durabilità.
L’intera struttura è sostenuta da pali di fondazione in legno, completamente infissi nel terreno. Per proteggerli dall’azione delle variazioni della falda acquifera, che potrebbero comprometterne la durabilità, sono state integrate estensioni in materiali innovativi.
Queste estensioni sono realizzate in calcestruzzo altamente riciclato (contenente il 95% di materiali recuperati) e in plastica riciclata, riducendo così l’impatto ambientale della fondazione.
Un elemento distintivo del padiglione è la scala in legno lamellare a strati incrociati (Clt), scelta per la sua leggerezza, sostenibilità e capacità di garantire un comfort abitativo elevato.
Il sistema costruttivo con connessioni a secco facilita lo smontaggio della struttura, permettendo un possibile riutilizzo completo o parziale dei componenti al termine della loro vita utile, in linea con i principi dell’economia circolare e della progettazione sostenibile.
La prefabbricazione dei moduli in stabilimento ottimizza tempi e costi, riducendo al minimo le operazioni in cantiere, dove i moduli arrivano già pronti per l’assemblaggio.
L’utilizzo del modello Bim permette una realizzazione precisa, con una riduzione significativa degli errori e un ottimale utilizzo dei materiali, riducendo i rifiuti in cantiere.
Grazie alla prefabbricazione, i tempi di costruzione sono notevolmente ridotti, con una conseguente riduzione nell’uso di macchinari pesanti e un significativo risparmio di carburante.
Questo approccio industrializzato e digitalizzato ha permesso la progettazione, il calcolo e la realizzazione del padiglione in soli sei mesi, semplificando le operazioni di montaggio e riducendo l’impatto ambientale durante la costruzione.
Risorse naturali e design bioclimatico
Il padiglione si distingue per un design bioclimatico che integra soluzioni innovative per la sostenibilità, la circolarità e il benessere ambientale. Le facciate, uno degli elementi chiave del progetto, sono definite da schermature in legno e aperture in vetro progettate per ottimizzare l’ingresso della luce naturale e garantire la ventilazione naturale degli ambienti.
Le lamelle in legno, sviluppate mediante progettazione parametrica, massimizzano l’ingresso della luce naturale e limitano l’incidenza delle radiazioni solari dirette. Le vetrate apribili favoriscono il passaggio dell’aria, contribuendo alla ventilazione naturale degli ambienti e creando un effetto camino con l’ausilio di lucernari sul tetto.
Combinati con la presenza di shed sulla copertura, che illuminano in modo uniforme l’atrio, questi accorgimenti progettuali massimizzano l’uso della luce naturale, riducendo al minimo l’illuminazione artificiale e contribuendo al risparmio energetico.
Inoltre, la progettazione della forma dell’edificio è stata studiata per ridurre al minimo il carico energetico legato a riscaldamento e raffrescamento. Il padiglione esplora anche il potenziale del verde negli spazi abitati, con soluzioni per la gestione delle acque piovane e la loro raccolta tramite un sistema intelligente che ne consente il riutilizzo per scopi diversi.
L’acqua, infatti, viene raccolta in tubi situati sotto l’edificio e canalizzata verso un pozzo centrale, dove viene monitorata per ottimizzare la capacita di stoccaggio. Il padiglione integra, inoltre, un giardino che promuove la biodiversità e contribuisce alla purificazione dell’acqua e dell’aria.
Le piante, scelte per adattarsi alle specie locali, favoriscono la fauna, migliorando la qualità dell’ambiente circostante. Il giardino è progettato tenendo conto delle stagioni e delle differenti condizioni climatiche, con piantumazioni su tetti e superfici esterne che arricchiscono l’ecosistema.
Il padiglione, circondato da alberi da frutto, sistemi di drenaggio naturale e spazi per la nidificazione, esemplifica come gli edifici possano adattarsi ai cambiamenti climatici, migliorare il microclima e contribuire alla resilienza ecologica.
Tetto verde, biodiversità e raffreddamento
Il tetto verde del Natural Pavilion, realizzato con substrato riciclato fornito da Solar Sedum, rappresenta un esempio significativo di architettura sostenibile, con l’obiettivo di rispettare l’ambiente e promuovere la biodiversità.
Composto da uno strato di materiale riciclato derivante da tegole e mattoni, il sistema ha una capacita di accumulo dell’acqua di 74 L/m2, che permette di gestire efficacemente le acque piovane, riducendo il rischio di allagamenti e contrastando i picchi di scarico [4].
Questo aspetto si rivela particolarmente utile in un contesto urbano, dove la gestione dell’acqua piovana e sempre più cruciale a causa della crescente urbanizzazione e dei cambiamenti climatici.
Inoltre, il raffreddamento evaporativo offerto dal tetto verde riduce la temperatura superficiale di circa 50° C rispetto ai tradizionali tetti bituminosi, un effetto che contribuisce al raffreddamento naturale degli edifici e limita l’effetto isola di calore urbano, fenomeno che amplifica il riscaldamento nelle città.
Dal punto di vista ecologico, la biodiversità e promossa attraverso l’introduzione di oltre 12 specie vegetali autoctone, tra cui piante minacciate come il garofano di pietra e la scabbiosa dei prati, che sono state scelte anche per favorire l’habitat di api e farfalle, importanti per la pollinizzazione [4].
Queste piante, oltre a contribuire alla biodiversità locale, migliorano la qualità dell’aria, un aspetto cruciale in ambienti urbani dove l’inquinamento atmosferico è un problema crescente.
Il tetto verde, inoltre, ottimizza l’efficienza dei pannelli solari, migliorando la resa energetica tra il 4% e il 15% grazie al raffreddamento naturale, un aspetto che non solo aumenta la produzione di energia pulita, ma contribuisce anche alla riduzione della demanda energetica per il raffreddamento artificiale degli edifici [4].
L’impiego di materiali riciclati e la selezione di specie vegetali locali sono elementi che rafforzano l’approccio circolare del progetto, creando un ambiente più sostenibile e resiliente.
Questo sistema di tetto verde non solo integra l’architettura con la natura, ma rappresenta anche una soluzione concreta per ridurre l’impronta ecologica degli edifici, promuovendo una costruzione più responsabile e sostenibile.
Strategie di economia circolare e materiali bio-based
Il progetto del padiglione si fonda sui principi dell’economia circolare combinando sostenibilità ambientale, efficienza energetica e riutilizzo dei materiali. Il Design for Disassembly consente di smontare facilmente la struttura prefabbricata in legno, favorendo il riuso e la rigenerazione dei componenti senza generare rifiuti [5].
La modularità consente di riconfigurare gli elementi per nuovi edifici, garantendo flessibilità e riduzione degli sprechi. L’adozione di sistemi costruttivi mirati ottimizza l’uso delle risorse, assicurando un processo edilizio circolare e rigenerativo.
L’adozione del Passaporto dei Materiali permette di tracciare origine, separabilità e durata dei materiali, facilitandone il recupero e supportando un ciclo di vita circolare.
La sostenibilità del Natural Pavilion e, infatti, rafforzata dall’uso di materiali naturali, che costituiscono oltre il 95% dell’edificio, tra cui micelio, paglia, legno, cellulosa, sughero e altri scarti vegetali scelti per le loro proprietà isolanti e il basso impatto ambientale.
Questi materiali sono impiegati anche per pannelli di chiusura, controsoffitti biologici ed elementi strutturali in legno lamellare certificato, che contribuisce a un bilancio di carbonio favorevole.
Le partizioni interne sono costituite da telai in legno riciclato da vecchie finestre e riempite con scarti agricoli, garantendo isolamento termico, acustico e sicurezza antincendio.
Il vetro recuperato da un edificio per uffici all’Aia ha ridotto l’impatto ambientale, risparmiando 2 tonnellate di Co₂, influenzando la progettazione dei telai in legno per adattarsi alle sue dimensioni.
Anche i nodi strutturali in acciaio riciclato e i condotti dei cavi in materiali biologici derivati da scarti agricoli dimostrano l’integrazione dei principi di economia circolare, riducendo l’uso di nuove risorse e promuovendo la sostenibilità.
Un approccio rigenerativo all’architettura, basato sull’integrazione di materiali riciclati e biobased, prefabbricazione, digitalizzazione e assemblaggio a secco, ha dimostrato di ridurre le emissioni di Co₂ dell’80%. La leggerezza di questi materiali, rispetto a quelli tradizionali, abbassa ulteriormente l’impatto ambientale di trasporti e costruzione, promuovendo un’edilizia sostenibile ed efficiente.
Esempio virtuoso di design rigenerativo
Il Natural Pavilion incarna diverse strategie progettuali che sintetizzano i principi del design rigenerativo, che, creando degli impatti positivi per l’ecosistema e l’intero pianeta supera il semplice design sostenibile volto semplicemente a neutralizzare gli impatti.
L’uso di materiali biobased, riciclati e riusati si integra con strategie di Design for Disassembly, consentendo alla struttura di essere smontata e riconfigurata per nuovi usi, evitando sprechi. L’efficienza energetica è garantita da soluzioni passive di design bioclimatico che ottimizzano ventilazione, isolamento e illuminazione naturale, mentre il recupero dell’acqua riduce l’impronta idrica.
L’edificio è progettato per adattarsi ai cambiamenti climatici e favorire la biodiversità, rafforzando il legame tra architettura e natura. La sua versatilità d’uso ne assicura la continua evoluzione, evitando la demolizione e promuovendo una nuova concezione di edilizia sostenibile.
Ospitando il Flevo Campus, il padiglione diventa un laboratorio vivente per la ricerca e l’innovazione, dimostrando come il design rigenerativo possa guidare la transizione verso un futuro più resiliente ed equilibrato.
In un’epoca segnata da crisi ambientali e scarsità di risorse, questo approccio rappresenta una risposta concreta alla necessita di ripensare l’architettura in chiave sostenibile e circolare.
Il Natural Pavilion si configura così come un esempio pionieristico, capace di ispirare nuove pratiche costruttive e politiche urbane orientate alla rigenerazione ambientale, offrendo una visione trasformativa per il futuro del pianeta.
di Enza Santoro, Francesco Sommese
Università degli Studi di Napoli Federico II
Approfondimento | Caratteristiche principali del tetto verde
- Substrato riciclato proveniente da tegole e mattoni.
- Oltre 12 specie vegetali autoctone introdotte sul tetto verde, tra cui specie minacciate come il garofano di pietra e la scabbiosa dei prati.
Vantaggi derivanti dall’impiego del tetto verde
- Capacità di accumulo dell’acqua del tetto verde: 74 L/m².
- Gestione delle acque piovane, riduzione rischio allagamenti e contrasto dei picchi di scarico.
- Riduzione temperatura superficiale del tetto di circa 50°C rispetto ai tetti bituminosi tradizionali.
- Raffreddamento degli edifici e limitazione dell’effetto isola di calore urbano.
- Ottimizza l’efficienza dei pannelli solari, migliorando la resa energetica tra il 4% e il 15%.
- Favorire la biodiversità, creazione di habitat per api e farfalle, essenziali per l’impollinazione.
- Miglioramento della qualità dell’aria.
La scheda
Anno: 2022
Località: Almere, Paesi Bassi
Destinazione: padiglione espositivo
Superficie: 978 m2
Numero piani: 3
Numero di elementi modulari in legno: 72
Tempo di progettazione e realizzazione: 6 mesi
Riferimenti
[1] https://www.dp6.nl/en/projects/the-natural-pavilion-floriade-2022.
[2] Akhimien, N. G., Latif, E., & Hou, S. S. (2021). Application of circular economy principles in buildings: A systematic review. In Journal of Building Engineering (Vol. 38). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.102041.
[3] Mrad, C., & Frölén Ribeiro, L. (2022). A Review of Europe’s Circular Economy in the Building Sector. Sustainability, 14(21), 14211. https://doi.org/10.3390/su142114211.
[4] https://www.thenaturalpavilion.eu/.
[5] Ostapska, K., Rüther, P., Loli, A., & Gradeci, K. (2024). Design for Disassembly: A systematic scoping review and analysis of built structures Designed for Disassembly. Sustainable Production and Consumption, 48, 377–395. https://doi.org/10.1016/J.SPC.2024.05.014.