Elephant House, zoo di Zurigo (Svizzera) | Studio Ingegneria Walt + Galmarini

Il nuovo Parco degli Elefanti "Kaeng Krachan" dello Zoo di Zurigo è un ottimo esempio dell'innovazione che sta investendo la filosofia dei giardini zoologici a livello internazionale: elefanti più liberi di muoversi e persino di nuotare e visitatori mai così vicini. Ispirata all'ambiente tailandese, l'area di oltre 11.000 m2 armonizza paesaggio e architettura basandosi sull'alternanza di luce e ombra, facendo dimenticare al visitatore i confini tra esterno e interno.
Nella costruzione della struttura si è dato grande rilievo alla sostenibilità, scegliendo il legno quale principale materiale da costruzione. Il riscaldamento è fornito per teleriscaldamento dall'impianto centrale a cippato dello zoo, mentre dall'ampia copertura viene raccolta l'acqua piovana, utilizzata per irrigare la vegetazione, per inumidire la sabbia e per la manutenzione delle piscine. All'illuminazione provvedono 271 finestre realizzate con film in ETFE, 2 senza filtro UV, per una superficie complessiva di circa 2 100 m .
Il risultato all'interno è la sensazione di trovarsi in un immenso parco sotto una tettoia di foglie, conferendo così la caratteristica "naturalezza" al Parco degli Elefanti.

La copertura a forma libera di 6,800 m² è la parte spettacolare del complesso: concepita come un'enorme foglia, presenta una struttura reticolare organica che, nonostante il diametro di 85 metri, si integra perfettamente nella foresta circostante.

La tettoia poggia su una base in cemento armato e non presenta all'interno alcuna colonna né altri elementi portanti. Il progetto dello Studio di Ingegneria Walt + Galmarini ha rappresentato un esperimento ardito e inedito, possibile solo grazie all'utilizzo di un modello BIM unico per tutte le fasi della progettazione e della realizzazione.

Il modello è stato realizzato con Allplan Engineering.
La possibilità di verificare preventivamente ogni aspetto della struttura 3D si è rivelata di fondamentale importanza. Infatti gli ingegneri elvetici non solo hanno potuto gestire le geometrie complesse con grande facilità, ma hanno potuto identificare immediatamente le collisioni tra i componenti e prevenire ogni costoso errore di progettazione.
Queste caratteristiche sono i "normali vantaggi" offerti dall'applicazione del metodo di "progettazione BIM", che prevede che ogni partecipante al progetto (architetti, ingegneri, costruttori, ecc.) arricchisca un unico modello 3D con tutte le informazioni grafiche e di computo per ottenere una vera e propria simulazione realistica della costruzione e del cantiere.
Questo modello virtuale diventa poi la fonte da cui si ricavano tutti i dati per la realizzazione (viste, sezioni, prospetti, dettagli, ecc.) e per la successiva manutenzione lungo tutto il periodo di utilizzo della costruzione.


Il tetto dell'edificio è composto da una rete di travi sovrapposte in modo tale da creare una griglia che si regge senza necessità di alcuna colonna, né altri elementi di sostegno.
Per la fase di montaggio è stato creato un sistema di ponteggi a copertura dell'intera struttura. Le enormi travi misurano fra i 3 e i 4 metri di larghezza e fra i 10 e i 20 metri di lunghezza e sono state modellate e montate singolarmente, con precisione millimetrica, in base alla forma necessaria.
In totale la copertura pesa circa 1.000 tonnellate. I carichi sono trasferiti nella parte inferiore della copertura, dove le sollecitazioni si intensificano e vengono raccolte da travi di bordo in calcestruzzo.

Lo studio Walt + Galmarini si affida alla soluzione BIM Allplan Engineering per sviluppare progetti innovativi con il massimo livello qualitativo.
Grazie alla competenza dei progettisti e all'impiego di Allplan Engineering, tutte le sfide presentate dalla struttura del Parco degli Elefanti sono state superate con successo e gli elefanti hanno potuto trasferirsi nella loro nuova residenza allo zoo di Zurigo esattamente nei tempi previsti.


INFORMAZIONI DI SINTESI DEL PROGETTO
Concetto chiave: Ingegneria strutturale
Software utilizzato: Allplan BIM Engineering
Dati del progetto:
Cliente: Zoo di Zurigo, Svizzera
Inizio progettazione: 2009
Inizio costruzione: 2012
Termine costruzione: 2014
Area di copertura: 6.800 m2
Area di costruzione: 5.400 m2
Volume edificabile: 56.000 m3

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In Polonia, dalla fine del 2014, lo zoo di Wroclaw propone l’Afrykarium, un oceanario, il primo del genere in Europa, dove è possibile ammirare esempi di flora e fauna del continente africano. La facciata dell’edificio che ospita l’Afrykarium è una novità come il suo contenuto: è realizzata con 6000 metri quadrati di tecno-superficie DuPont™ Corian®, marchio di fama mondiale, leader tra i materiali ad alte prestazioni funzionali ed estetiche per architettura e design. L’Afrykarium è in grado di attirare in un anno fino a tre milioni di visitatori provenienti da tutta Europa.

I visitatori dell’Afrykarium possono entusiasmarsi davanti a piante e animali che vivono in Africa, nell’ambiente del Nilo, dei laghi della Great Rift Valley, del Mar Rosso, del Canale del Mozambico, della costa della Namibia e della giungla del Congo.  All’interno di 19 acquari e vasche riempiti con circa 15 milioni di litri d'acqua, vivono infatti cento specie di animali africani.

Radoslaw Ratajszczak, presidente dello zoo di Wroclaw, commenta, "L’Afrykarium dimostra che è possibile sognare.  Sono un amante degli animali e sono appassionato alla mia professione.  Nell’arco di sette anni sono riuscito a realizzare investimenti per circa 300 milioni di zloty polacchi (73 milioni di euro) tra cui l’Afrykarium, il primo oceanario in Polonia, una struttura unica al mondo, dedicata esclusivamente a flora e fauna africane."

Il nuovo edificio costruito appositamente per ospitare l’Afrykarium è lungo 160 metri e largo 54 metri e ha un’altezza di 15 metri.  La facciata presenta cinque diversi habitat e le acque vivificanti dell’Africa.  La sua forma ricorda "una grande onda nera che sovrasta l'ingresso," come descrive l'architetto Dorota Szlachcic di ArC2 Fabryka Projektowa, lo studio di architettura autore del progetto.  La facciata di colore nero è stata realizzata con pannelli di tecno-superficie DuPont™ Corian® nella tonalità nera denominata Nocturne.

L’architetto Dorota Szlachcic di ArC2 Fabryka Projektowa spiega: "il progetto in origine prevedeva la realizzazione di un rivestimento nero dell'edificio principale dell’Afrykarium in malta gunite B37, dello spessore di 8 centimetri, utilizzando lastre di 15 metri quadrati di basalto, levigate e lucidate.  Dopo aver eseguito una serie di prototipi e sviluppato la tecnologia di produzione, si è scoperto che solo il processo di macinazione sarebbe durato oltre un anno e mezzo, durata non accettabile per lo zoo, nelle immediate vicinanze di animali.  Inoltre, la fisica dell'edificio con questa disposizione avrebbe presentato una serie di difficoltà tecniche originate dalla mancanza di spazi d'aria tra calcestruzzo e parete.”

“Abbiamo quindi iniziato la ricerca di una soluzione alternativa e le priorità erano: pannelli di colore nero, di grandi dimensioni, capaci di soddisfare le specifiche esigenze di fisica delle costruzioni, il loro comportamento a contatto con l’acqua potabile, la loro velocità di realizzazione e la lunga durata.  Nel frattempo, la tecno-superficie DuPont™ Corian® è stata certificata da ITB come materiale con resistenza al fuoco B-s1, d0 e questo ci ha permesso di iniziare i test di applicazione  alla facciata e in parte al tetto.” prosegue l’architetto Dorota Szlachcic.

“DuPont™ Corian® ha soddisfatto tutte queste esigenze: bello, perfettamente nero, dalla superficie lucida, caratterizzato dalla possibilità di effettuare i tagli organici necessari per i giunti di dilatazione, e capace di offrire sicurezza e velocità di montaggio.  L'acqua piovana fuoriesce e finisce nelle vasche con gli animali senza rilasciare sostanze nocive, condizione di fondamentale importanza per i biologi.  Inoltre, le intercapedini d’aria consentono l'evaporazione dell'acqua dall'interno di un edificio con umidità pari all’80 percento ! " conclude l’architetto Dorota Szlachcic.

Un elemento importante relativo all’installazione della facciata riguardava il calcolo dell’espansione di DuPont™ Corian® di 3 millimetri per metro.  La struttura su cui sono installati i pannelli in DuPont™ Corian® doveva consentirne un certo movimento.  Giunti di dilatazione di due centimetri sono stati previsti tra i grandi pannelli di 5 metri per 3,6 metri.

La società polacca CCI, dotata di grande esperienza nella lavorazione di DuPont™ Corian®, ha debuttato con questo importante progetto nella costruzione di una facciata realizzata con questo materiale.  La sfida più grande è stata la realizzazione senza sbavature di enormi pannelli trapezoidali in DuPont™ Corian®, diversi l’uno dall’altro.  Molto complessa inoltre è stata la fabbricazione delle copertura del muro nord dell’edificio: 2000 metri quadrati di pannelli in DuPont™ Corian® parzialmente curvati all’altezza del tetto, come a smussarne l’angolo in un semiarco.  Questi pannelli hanno richiesto l’esecuzione di complesse soluzioni di modellatura e termoformatura.

La sottostruttura è costituita da componenti in acciaio zincato sui quali sono stati montati i pannelli in DuPont™ Corian®.  Questa soluzione ha permesso di alleggerire il carico originato dai pannelli (alcuni di loro pesano fino a 500 chilogrammi) e del vento.  La sottostruttura riduce anche i movimenti termici, che possono arrivare a un differenziale di 20 millimetri.  Lo stesso sistema è stato adottato anche nella parte dell’edificio coperta da pannelli curvi.  Occorre ricordare che questi pannelli sagomati funzionano in modo diverso da quelli piatti.

Jarek Gruszecki di Blicksystem.com, società appaltatrice del progetto, dichiara, "l'intero progetto ha rappresentato una grande sfida sotto ogni aspetto.  A partire dallo spostamento di manufatti di grandi dimensioni, trasportati grazie a un’apposita griglia di supporto, fino alla loro installazione finale.  Ottimizzando il coordinamento del lavoro siamo riusciti a installare giornalmente 200 metri quadrati di rivestimento.  Data la grande superficie dei pannelli, l'installazione è stata eseguita solo in presenza di condizioni meteorologiche favorevoli."

La tecno-superficie DuPont™ Corian® è stata lavorata in vari modi: i pannelli sono stati modellati e incollati, levigati e alcuni di loro sono stati sottoposti a un ulteriore trattamento di curvatura e termoformatura.  Tutte queste lavorazioni sono state eseguite rispettando le raccomandazioni tecniche di DuPont.  Anche alcuni controsoffitti dei bagni dell’Afrykarium sono stati realizzati in DuPont™ Corian®.

Lo zoo di Wroclaw (www.zoo.wroclaw.pl) – Lo zoo Wroclaw, il più antico e famoso della Polonia, è un esempio di perfetta combinazione tra tradizione e modernità, cura del patrimonio e audaci investimenti per il futuro.  Lo zoo di Wroclaw ha la più ricca collezione di animali della Polonia –circa 6 000 esemplari che rappresentano oltre 1 000 specie – e festeggerà i 150 anni il 10 luglio 2015.

Nel corso degli ultimi sette anni, grazie a significativi investimenti, sono stati costruiti nuovi padiglioni e percorsi.  Il recente investimento per l’Afrykarium riguarda ben 1 ettaro.  Dallo scorso autunno la fauna comprende più di 7 000 pesci, tra cui squali, razze, cernie, barracuda e favolosi pesci della barriera corallina del Mar Rosso e dei laghi africani del Malawi e Tanganica.  La popolazione dell’Afrykarium annovera le antilopi Dikdik, ippopotami e coccodrilli del Nilo, Kotiki africano, pinguini africani e lamantini polacchi.