Sostenibilità nella realizzazione di laboratori Progettare, costruire e utilizzare in modo sostenibile

Sicurezza, igiene, efficienza energetica ed ecologia: nella realizzazione di laboratori questi obiettivi sembrano spesso inconciliabili. Un nuovo edificio dedicato alla ricerca a Vienna dimostra il contrario: dalla progettazione alla scelta dei materiali, la sostenibilità è stata presa in considerazione in modo coerente.

Quanto può essere sostenibile un laboratorio? Questa domanda non si pone solo durante l’attività operativa, ma già molto prima: in fase di progettazione di un nuovo complesso di laboratori. Già in quella fase è fondamentale definire chiari obiettivi di sostenibilità. Come strumenti di misurazione si utilizzano le analisi del ciclo di vita (LCA) e i calcoli dei costi del ciclo di vita (LCC). Questi strumenti valutano le decisioni nell’arco dell’intera durata di utilizzo e identificano materiali e sistemi tecnici durevoli, efficienti dal punto di vista energetico ed economicamente vantaggiosi, senza compromettere la sicurezza, l’igiene o le prestazioni.

Un’ulteriore linea guida per l’edilizia sostenibile è rappresentata dalle certificazioni di sostenibilità. Esse offrono fin dall’inizio un quadro di valutazione affidabile per i criteri ecologici, economici e sociali, garantiscono trasparenza e comparabilità e contribuiscono alla garanzia della qualità lungo l’intero ciclo di vita. Il progetto «Laboratorio del futuro», realizzato a Vienna dal 2021 al 2026 (cfr. tabella 1), mostra come possa concretizzarsi nella pratica la costruzione sostenibile di laboratori. Questo moderno centro di laboratori è stato valutato secondo la certificazione TQB (Total Quality Building) della Società austriaca per l’economia immobiliare sostenibile (ÖGNI) – un sistema di valutazione della sostenibilità e della qualità che considera in modo olistico energia, salute, comfort, efficienza delle risorse e costi del ciclo di vita. È uno dei sistemi di valutazione olistica degli edifici più affermati in Europa ed è considerato l’equivalente austriaco della certificazione rilasciata dalla Società tedesca per l’edilizia sostenibile (DGNB).

Tabella 1: Panoramica dei dati relativi al progetto “Laboratorio del futuro”

^{Nota: A causa della complessità degli schemi di collegamento e dei profili di utilizzo variabili, i dati relativi al consumo energetico vanno considerati come valori indicativi.}

Attuare in modo mirato l'efficienza energetica e la riduzione delle emissioni di CO₂

Nel progetto edilizio in Austria si è puntato su una collaborazione particolarmente stretta tra tutte le parti coinvolte. Coinvolti e coordinati sin dalle prime fasi, i settori specializzati di HKLS (riscaldamento, climatizzazione, ventilazione e impianti idraulici), fisica delle costruzioni e architettura contribuiscono in modo determinante alla realizzazione di una struttura edilizia sostenibile e al contempo funzionale. Calcoli precisi relativi all’efficienza energetica, all’isolamento, al ricambio d’aria e alle proprietà termiche consentono di coordinare in modo ottimale i materiali e le soluzioni tecniche.

Le fonti di energia rinnovabile completano un progetto improntato all’efficienza energetica: nell’esempio del “Laboratorio del futuro” di Vienna, l’energia geotermica e un impianto fotovoltaico (impianto FV) che copre l’intera superficie del tetto soddisfano parte del fabbisogno energetico. Durante i mesi estivi, quest’ultimo alimenta gli impianti di ventilazione e le pompe di mandata e di distribuzione. Il progetto dell’edificio integra inoltre aree verdi e spazi giardino.

Requisiti specifici per le finiture interne

All’interno del laboratorio stesso, i sistemi altamente complessi per l’immissione e l’estrazione dell’aria e la tecnologia di filtraggio non solo devono soddisfare rigorosi requisiti di sicurezza e igiene, ma devono anche funzionare in modo efficiente dal punto di vista energetico e affidabile per l’intera durata di vita utile. Nel progetto viennese, la progettazione del sistema di ventilazione si è basata sulla norma DIN 1946-7 (Impianti di ventilazione nei laboratori) con una portata d’aria esterna di 25 m³/h per metro quadrato di superficie utile. Laddove la ventilazione non è in grado di coprire completamente il carico di raffreddamento, questa funzione viene assunta in via integrativa dai ventilconvettori (fancoil).

La scelta dei materiali: tra funzionalità ed ecologia

La scelta dei materiali si colloca nel contesto delle disposizioni di legge, delle norme, degli standard internazionali e dei requisiti specifici del progetto. I mobili e le superfici devono essere resistenti ai solventi e alle sostanze chimiche, senza compromettere la sostenibilità ambientale né la salute degli utenti. La selezione segue solitamente un processo articolato in più fasi.

In primo luogo vengono selezionati materiali che soddisfano i rigorosi requisiti previsti per i laboratori e le norme igieniche. Nella fase successiva viene effettuata la verifica ecologica, che comprende, tra l’altro, l’analisi di eventuali sostanze nocive. Ove necessario, vengono utilizzate alternative equivalenti. L’obiettivo è che tutti i materiali impiegati non solo siano resistenti alle sostanze chimiche e ai solventi, ma siano anche ecocompatibili e innocui per la salute, oltre che, nel complesso, il più sostenibili possibile.

Nel progetto “Laboratorio del futuro”, la certificazione TQB ha guidato sistematicamente la scelta dei materiali. I materiali che non soddisfacevano i criteri di sostenibilità sono stati scartati. Per i rivestimenti per pavimenti, gli adesivi e le pitture bituminose a basse emissioni erano disponibili le certificazioni richieste. Anche nella fase di esecuzione la scelta dei materiali è rimasta coerente: quando la pittura murale originariamente prevista non era più disponibile in quantità sufficiente, la direzione dei lavori ha sostituito il prodotto. Il prodotto sostitutivo doveva soddisfare i requisiti ecologici, nonché quelli relativi all’igiene, alla facilità di pulizia e alla resistenza del materiale. Prima dell’utilizzo, la nuova pittura murale è stata inoltre approvata separatamente dal committente.

Flessibilità per un utilizzo a lungo termine degli edifici

Una caratteristica fondamentale degli edifici di laboratorio sostenibili è la loro capacità di adattarsi alle mutevoli esigenze di utilizzo. Il concetto "Ballroom" crea i presupposti spaziali necessari a tal fine ed è stato implementato anche nel nuovo edificio di laboratorio di Vienna: tutte le fasi del processo si svolgono secondo una classificazione uniforme, mentre i locali possono essere attrezzati in modo flessibile con apparecchiature e impianti a seconda delle esigenze di ricerca. Il concetto edilizio modulare consente inoltre futuri ampliamenti e adeguamenti per i team di ricerca e sviluppo e, grazie alla sua elevata flessibilità, favorisce un utilizzo sostenibile e attento alle risorse dell’edificio di laboratorio per l’intero ciclo di vita.

Costi: meglio pianificare in anticipo piuttosto che pagare in seguito

I metodi di progettazione digitale rappresentano un ulteriore fattore determinante per i progetti edilizi sostenibili. Tutti i settori specialistici – architettura, impiantistica, elettrotecnica, progettazione dei laboratori, statica e fisica delle costruzioni – vengono integrati in un unico modello digitale coerente. In questo modo è possibile analizzare e ottimizzare tempestivamente le quantità di materiale, i consumi energetici e le interdipendenze tecniche. È possibile ridurre gli errori di progettazione e le interferenze prima che causino costi o ritardi in cantiere.

In generale, la realizzazione sostenibile di laboratori si trova spesso a dover conciliare budget limitati e tempistiche serrate. Ciò rende ancora più importanti l’analisi delle alternative, i processi decisionali trasparenti e la stretta collaborazione tra committenti, progettisti, utenti e produttori. Ciò è emerso chiaramente anche nel progetto di Vienna: con un calendario serrato di appena cinque anni e rigorosi requisiti farmaceutici, il coordinamento tra tutti i settori specialistici ha richiesto la massima precisione e la disponibilità di tutte le parti coinvolte a trovare insieme compromessi sostenibili.

Conclusione

Controlli regolari durante la fase di costruzione e una messa in servizio strutturata garantiscono che tutti i sistemi funzionino in modo efficiente e secondo quanto previsto. Ma la sostenibilità non si esaurisce con il completamento dell’opera: un monitoraggio continuo assicura l’efficienza energetica e il comfort degli utenti anche durante l’esercizio.

La realizzazione sostenibile di un laboratorio richiede competenze specialistiche, collaborazione, flessibilità e la disponibilità ad andare oltre gli standard. Nonostante i rigidi vincoli economici, esiste quasi sempre una soluzione praticabile se tutte le parti coinvolte collaborano per individuare la variante migliore possibile. Il laboratorio del futuro dimostra che i requisiti farmaceutici e gli obiettivi di sostenibilità non si escludono a vicenda. Si condizionano a vicenda se l’approccio progettuale è integrato sin dall’inizio.