P.E.Ar.L. Platform of exchange and art in a low energy building. Progettazione delle officine creative dell'isola di Coloane a Macao, caratterizzate da una copertura a doppia curvatura in HPFRC sviluppata come cool roof mediante l'utilizzo sperimentale del pearl cement, malta cementizia termo-riflettente con inerti riciclati di madreperla

This work started with the XV edition of Premio Compasso Volante, that as projected theme proposed the re-design of the old naval shipyard located on the Pearl River delta in Coloane, a hidden and uncontaminated place near Macau. Our proposal was to turn the site into new Creative Industries in which art, culture and manual skills are mixed together, The main idea comes from a new architectural interpretation of the site: P.E.Ar.L (Platform of Exchange and Art in a Low energy building) consists of a permeable platform, wrapped in an huge curved roof supported by diaphanous walls, whose texture creates the existing chiaroscuro effects. In a second phase the project has been gradually elaborated, modified and developed in architectural, structural, technological and energetic fields. Macau tropical climate forced the design of a large roof, conceived as a protective shell, filtering the aggressive external elements. Because of the architectural demand of this curved and winding roof, the use of concrete as a main structural material was the best choice. Thanks to HPFRC as concrete typology, we achieve a structural thickness of 20 cm without any tradition reinforcing rods only using FRP bar. The roof has been conceived as a “cool roof” to resolve the building overheating problem, but the products already available were not suitable: for this reason we engaged in a experimental research promoted by Italcementi with i.lab and the Department of Architecture, Built environment and Construction Engineering of Politecnico di Milano developing a new thermal reflective cement by using as aggregate the recycled oyster shells composed of layers of mother of pearl, easily available in the project site and already used from fishermen to protected their house. The “cool roof” effectiveness has also been evalutated studying the microclimate comfort perceived by the users of the cultural centre: the informations and data obtained allowed us to propose a solution in plan for the cooling of outdoor space in hot and humid climate, using mechanical ventilation.

Il lavoro svolto trova origine nella XV edizione del Premio Compasso Volante, che prevedeva la riprogettazione degli antichi shipyards navali collocati sul delta del Fiume delle Perle nell’isola di Coloane, sito nascosto e incontaminato della contraddittoria Macao, da noi convertiti in Officine Creative, luogo d’incontro di arte, cultura e manualità. L’idea progettuale è scaturita dalla rilettura del sito: P.E.Ar.L (Platform of Exchange and Art in a Low energy building) si presenta come una grande piattaforma permeabile, avvolta da un grande copertura curva che poggia su dei setti diafani la cui texture perpetra gli effetti chiaroscurali del luogo. Il progetto è stato successivamente rielaborato, apportando modifiche e sviluppi negli specifici campi architettonici, strutturali, tecnologici ed energetici. Il clima tropicale di Macao ha portato alla necessità di concepire una grande copertura che si inserisse come guscio protettivo e filtrante rispetto alle aggressive forzanti esterne. Il materiale che meglio si prestava a soddisfare le esigenze architettoniche di questa copertura dalle forme plastiche e sinuose è il calcestruzzo; la scelta è ricaduta nell’impiego di un HPFRC che ha permesso di raggiungere, grazie al dimensionamento tramite il software STRAUS7, uno spessore strutturale di 20 cm senza armatura tradizionale in ferro, ma sole barre in FRP. A causa della criticità del fenomeno di surriscaldamento legato agli apporti solari, la copertura è stata concepita come “cool roof”. I prodotti presenti nel mercato non risultavano congrui alle nostre necessità in termini di durabilità, costi di manutenzione e resa estetica: da qui è scaturita la ricerca sperimentale, conseguita con ITALCEMENTI presso i.LAB e il Dipartimento ABC del Politecnico di Milano, del Pearl Cement, una malta cementizia termoriflettente ad effetto madreperlaceo grazie all’impiego innovativo di conchiglie di madreperla come inerti all’interno della pasta cementizia stessa, data l’abbondanza lungo la costa locale di gusci di ostriche e all’utilizzo “tecnologico” che di esse i pescatori locali hanno fatto a protezione delle coperture delle loro abitazioni. L’efficacia di questo “cool roof “è stata studiata in termini di comfort microclimatico percepito dagli utenti del centro tramite il software Rayman; questi studi hanno infine permesso di proporre una soluzione impiantistica per il raffrescamento degli spazi aperti in clima tropicale caldo ed umido tramite ventilazione artificiale.