Riqualificazione energetica di edifici contemporanei di alto valore storico ed architettonico. Il caso studio dell’edificio Carnot di Chaix et Morel alla Cité Descartes di Parigi

The aim of this thesis is to outline a project of restoration of the Carnot building, the school of excellence for civil engineering of the Ecole des Ponts ParisTech and the institute for the training of the technicians of the Geographical Sciences of the French National Geographic Institute, designed by the architects Chaix and Morel. The architects, aware of the value of a new architecture within the framework of the cluster of the Ville Durable, which to date represents a fundamental centre for the research and development of eco-sustainability and energy efficiency for the buildings of Paris, have envisioned a type of architecture that testifies to the French innovation and technical ingenuousness, which reflect the equally high level of research and innovation of this school. The courageous choices of structures, and the combination of technologies that were at one time unusual and innovative, make it necessary to adopt extreme caution in modifying such a unique work, which it is a hallmark of French 20th century architecture. Although it was built only in recent times, the building provides its patrons with work and study spaces that do not meet the standards of comfort that they are required to. To obtain a minimal level of hydro-thermal comfort, the current heating and cooling systems are operated inefficiently, as they are being run following an irregular schedule and are often overused. This produces a demand of primary energy that exceeds the regional average for similar buildings by 38%. At the same time, the development of the campus and the regulations imposed by the anti-terrorism security plan ‘Vigipirate’, have made it necessary to relocate and redesign the entryways as well as the common spaces used by the two schools. This project of intervention is structured in multiple phases. Firstly, a preliminary research was conducted on the trends leading the restoration of contemporary buildings, of French city planning and the regulations pertaining energy efficiency of such buildings. This has provided me with the correct methodological instruments to carry out a detailed analysis of the city plan and of the building, which are fundamental steps to design a precise plan of intervention that addresses the critical problems outlined above. Secondly, this project proposes a plan for the reduction of the energy consumption by making structural changes to the shell of the building, whilst preserving its original shape and materials. It proposes a plan of efficient organisation of the flow of people accessing the building and of the use of the common spaces, by repurposing the ex-cafeteria into a student center and by introducing a new space for the coffee bar. This research aims to show how such a project may provide an efficient solution to the usage and energy requirements of the Carnot building, whilst adopting a sensible plan of intervention apt to preserve its heritage value and its unique architecture.

L’obiettivo del presente elaborato di tesi consiste nell’illustrare un progetto di rivalorizzazione dell’edificio Carnot, la scuola di eccellenza per l’ingegneria civile dell’Ecole des Ponts ParisTech e la scuola per la formazione dei tecnici delle Scienze Geografiche dell’Istituto Nazionale Geografico francese, ad opera degli architetti Chaix et Morel. I progettisti, consci del valore di una nuova architettura nel quadro del cluster Ville Durable, polo di ricerca e sviluppo dell’eco-sostenibilità e dell’efficienza energetica applicata agli edifici per la città di Parigi, hanno concepito un’architettura testimonianza dell’innovazione e dell’ingegno tecnico francese che una scuola di tale livello meritava. L’audacia delle scelte strutturali e l’accostamento di tecnologie al tempo inusuali e innovative, rendono necessaria l’adozione di grande cautela nell'intervento su un’opera così unica, che va dunque conservata nella sua unicità a testimonianza dell’architettura degli ultimi decenni del Novecento. Seppur realizzato in tempi relativamente recenti, l’edificio non offre più ai propri fruitori adeguati ambienti di lavoro e di studio confortevole. Per ottenere un livello minimo di benessere igro-termico, si ricorre attualmente ad un uso sregolato e non programmato degli impianti di riscaldamento e raffrescamento, che causano una domanda in energia primaria superiore del 38% rispetto alla media regionale per edifici analoghi. Allo stesso tempo, l’evoluzione del campus e le prescrizioni del piano di sicurezza antiterroristico Vigipirate hanno reso necessario un ridisegno della disposizione degli ingressi e dell’utilizzo degli spazi comuni alle due scuole. Il progetto di intervento si è articolato in molteplici fasi. In primo luogo, si è condotta una ricerca iniziale sulle tematiche del restauro di edifici contemporanei, dell’urbanistica francese e della normativa in materia di efficienza energetica. Questa ricerca mi ha fornito i corretti strumenti metodologici per procedere poi all’analisi urbanistica e all’analisi dell’edificio, passi necessari per proporre un intervento mirato a risolvere le problematiche e le criticità presenti. La seconda e conseguente fase è stata l’elaborazione di un piano di abbattimento dei consumi energetici tramite l’intervento sull’involucro attuale, rispettandone il codice formale e materico originario. Questo progetto si propone di razionalizzare i flussi degli utenti e ridefinire le destinazioni d’uso dei locali comuni, convertendo per esempio l’ex-mensa in un atelier studenti e introducendo il nuovo volume della caffetteria. Questa ricerca intende dimostrare che un simile progetto è in grado di soddisfare a un tempo le esigenze energetiche e funzionali dell’edificio Carnot, nel’ambito di un piano d’intervento atto a rispettarne l'identità storica e unicità architettonica.