Costruzione di laboratori tra sostenibilità e funzionalità

Vista esterna del centro di ricerca a Vienna. (Crediti fotografici: © Lorenz Consult)

Uno sguardo al laboratorio nel centro di ricerca a Vienna. (Credito fotografico: © Lorenz Consult)

Uno sguardo al laboratorio nel centro di ricerca a Vienna. (Credito fotografico: © Lorenz Consult)

Oltre agli standard tecnici e igienici, nei moderni edifici di laboratorio si stanno sempre più concentrando altri aspetti: responsabilità ecologica, capacità funzionale ed efficienza economica – durante tutto il ciclo di vita di un edificio. Come si possano coniugare queste esigenze nella pratica, lo mostra il „Laboratorio del futuro“, un sito di ricerca e sviluppo realizzato a Vienna.

La sostenibilità come principio guida – fin dall'inizio

La sostenibilità nella costruzione di laboratori inizia già nella fase di pianificazione con la definizione di obiettivi chiari di sostenibilità. Analisi del ciclo di vita (LCA) e calcoli dei costi del ciclo di vita (LCC) valutano le decisioni durante tutta la durata d’uso e identificano materiali e sistemi tecnici che siano durevoli, energeticamente efficienti e economicamente sensati – senza compromessi sulla sicurezza, igiene o capacità prestazionale.

Inoltre, le certificazioni di sostenibilità fin dall'inizio offrono un quadro di valutazione affidabile per criteri ecologici, economici e sociali. Creano trasparenza, confrontabilità e servono alla garanzia della qualità durante tutto il ciclo di vita. Così, il „Laboratorio del futuro“ è stato valutato secondo la certificazione TQB (Total Quality Building) dell’ÖGNI (Società Austriaca per l’Immobiliare Sostenibile) – un sistema di valutazione della sostenibilità e della qualità austriaco, che considera energia, salute, comfort, efficienza delle risorse e costi del ciclo di vita in modo olistico. Il sistema è tra i più affermati sistemi di valutazione edilizia olistici in Europa ed è considerato l’equivalente austriaco della certificazione tedesca DGNB.

Implementare efficacemente l’efficienza energetica e la riduzione delle emissioni di CO₂

Coinvolti fin dall'inizio e coordinati, i settori specializzati HKLS (riscaldamento, climatizzazione, ventilazione e sanitari), fisica edilizia e architettura contribuiscono in modo decisivo alla realizzazione di una struttura edilizia sostenibile e allo stesso tempo funzionale. Calcoli precisi di efficienza energetica, isolamento, ricambio d’aria e proprietà termiche ottimizzano materiali e soluzioni tecniche in modo complementare.

Fonti di energia rinnovabile integrano un concetto energeticamente efficiente: nel „Laboratorio del futuro“ di Vienna, geotermia e un impianto fotovoltaico a copertura totale del tetto coprono parte del fabbisogno energetico. Nei mesi estivi, l’impianto fotovoltaico supporta i sistemi di ventilazione e le pompe di alimentazione e distribuzione. Il progetto edilizio integra inoltre aree verdi e giardini.

Requisiti particolari per l’interno

Nel laboratorio stesso, sistemi altamente complessi per l’aria di alimentazione, di scarico e di filtrazione devono non solo rispettare rigorosi requisiti di sicurezza e igiene, ma anche funzionare in modo efficiente dal punto di vista energetico e affidabile durante tutto il ciclo di vita.

Nel progetto di Vienna, la progettazione dell’impianto di ventilazione si basava sulla DIN 1946-7 (Impianti di ventilazione in laboratori) con un flusso di volume di aria esterna di 25 m³/h per m² di superficie utile. Quando la ventilazione non può coprire completamente il carico di raffreddamento, a questo compito si affiancano i fan coil.

Selezione dei materiali tra funzionalità ed ecologia

La scelta dei materiali si colloca tra requisiti normativi, standard internazionali e requisiti specifici del progetto. Mobili e superfici devono essere resistenti a solventi e sostanze chimiche, senza compromettere la compatibilità ecologica o la salute degli utenti.

La selezione segue generalmente un processo a più livelli. Prima vengono scelti materiali che soddisfano i requisiti rigorosi per i laboratori e le norme igieniche. Successivamente, si effettua una verifica ecologica, tra cui l’analisi di possibili sostanze nocive. Dove necessario, si utilizzano alternative equivalenti. L’obiettivo è che tutti i materiali impiegati siano non solo resistenti a sostanze chimiche e solventi, ma anche ecologicamente compatibili e sicuri per la salute – e complessivamente il più sostenibili possibile.

Nel progetto „Laboratorio del futuro“, la certificazione TQB ha accompagnato sistematicamente la selezione dei materiali. I materiali che non soddisfacevano i criteri di sostenibilità sono stati esclusi. Per pavimenti a basse emissioni, colle e rivestimenti bituminosi, erano disponibili le certificazioni richieste. Anche in fase di esecuzione, la scelta dei materiali è stata coerente: quando il colore delle pareti originariamente previsto non era più disponibile, si è optato per un prodotto sostitutivo. Quest’ultimo doveva rispettare i requisiti ecologici, igienici, di pulibilità e di resistenza ai materiali. Prima del suo utilizzo, è stato inoltre approvato separatamente dal committente.

Flessibilità per un utilizzo a lungo termine dell’edificio

Una caratteristica fondamentale degli edifici di laboratorio sostenibili è anche la capacità di adattarsi a esigenze di utilizzo mutate. Il concetto di „ballroom“ crea le condizioni spaziali – ed è stato anche applicato nella nuova costruzione del laboratorio di Vienna: tutte le fasi del processo seguono una classificazione unitaria, e gli ambienti possono essere arredati in modo flessibile con apparecchiature e impianti in base alle esigenze di ricerca. Il concetto modulare dell’edificio permette inoltre future espansioni e adattamenti alle mutate esigenze dei team di ricerca e sviluppo – e, grazie alla sua elevata flessibilità, sostiene un utilizzo sostenibile e risparmioso di risorse del laboratorio durante tutto il ciclo di vita.

La pianificazione digitale come motore di sostenibilità

Le metodologie di pianificazione digitale sono un motore decisivo per i progetti edilizi sostenibili. Tutti i settori – architettura, tecnologia degli edifici, elettrotecnica, pianificazione di laboratori, statica e fisica edilizia – vengono collegati in un modello digitale coerente. In questo modo, è possibile analizzare e ottimizzare in anticipo quantità di materiali, consumi energetici e dipendenze tecniche. Gli errori di pianificazione e le collisioni possono essere ridotti prima che si traducano in costi o ritardi sul cantiere.

Sostenibilità in condizioni economiche

La costruzione sostenibile di laboratori si trova spesso in un equilibrio tra budget limitati e tempi stretti. Per questo, sono fondamentali analisi di varianti, processi decisionali trasparenti e stretta collaborazione tra committenti, pianificatori, utenti e produttori. Nel quartiere di Seestadt Aspern si è dimostrato concretamente: con un calendario di circa cinque anni e requisiti rigorosi nel settore farmaceutico, la coordinazione tra tutti i settori ha richiesto la massima precisione – e la disponibilità di tutti i soggetti coinvolti a trovare insieme compromessi sostenibili.

Assicurazione della qualità fino all’esercizio

Controlli regolari durante la fase di costruzione e un avvio strutturato garantiscono che tutti i sistemi funzionino in modo efficiente e come previsto. Tuttavia, la sostenibilità non si esaurisce con la consegna: il monitoraggio continuo assicura anche in fase operativa efficienza energetica e comfort degli utenti.

Conclusioni

La costruzione sostenibile di laboratori richiede competenza, collaborazione, flessibilità e la volontà di andare oltre gli standard. Nonostante i vincoli economici stringenti, esiste quasi sempre una soluzione praticabile, se tutti i soggetti coinvolti lavorano insieme per la miglior variante possibile. Il „Laboratorio del futuro“ dimostra: le esigenze farmaceutiche e gli obiettivi di sostenibilità non si escludono a vicenda. Si influenzano reciprocamente, se l’approccio progettuale è sin dall’inizio impostato in modo integrato.

Dati di progetto in sintesi:

Sede: Vienna
Utilizzo: sito di ricerca e sviluppo, circa 250 posti di lavoro
Superficie lorda: circa 26.000 m²
Costi di costruzione: area a tre cifre di milioni
Durata di progettazione e costruzione: circa 5 anni (da ottobre 2021, consegna maggio 2026)
Focus di ricerca: neuroscienze, oncologia, gastroenterologia, malattie rare
Progettazione impianto di ventilazione: specifica secondo DIN 1946-7 (25 m³/h per m²); nessuna classificazione ISO/GMP
Fabbisogno energetico totale: 264,78 kWh/m²/anno (a pieno carico)
Impianto fotovoltaico: 216 kWp
Geotermia: 510 kW di potenza di estrazione (fino a 2.300 kW con pompe di calore, a seconda del funzionamento)
Certificazione: TQB (ÖGNI) con 850 punti su 1000

Nota: I valori energetici sono da intendersi come valori orientativi, a causa di sistemi complessi e profili di utilizzo variabili.