Umwelt und Geomatik, vivere in modo digitale
La DFAB HOUSE viene inaugurata ufficialmente oggi nell'edificio NEST dell'Empa e dell'Eawag a Dübendorf. Si tratta della prima "casa" abitata al mondo che non solo è stata progettata digitalmente, ma anche in gran parte costruita digitalmente utilizzando robot e stampanti 3D. Le tecnologie di costruzione utilizzate sono state sviluppate dai ricercatori dell'ETH di Zurigo in collaborazione con partner industriali.
Un delicato soffitto in cemento - gettato in casseforme stampate in 3D - e una parete curva in cemento creata da un robot da costruzione caratterizzano l'architettura del soggiorno, la cui estetica ricorda i set cinematografici dell'artista svizzero HR Giger. Quando vengono chiamate, le tende si aprono come per magia e il bollitore prepara l'acqua per il tè. Quello che sembra un film di fantascienza è realtà a Dübendorf: oggi apre per la prima volta le porte la DFAB HOUSE, una casa intelligente e allo stesso tempo progettata e costruita in gran parte in digitale.
Dal laboratorio all'applicazione architettonica
L'"edificio residenziale" a tre piani si trova in cima a tre piattaforme del NEST. In questo edificio modulare per la ricerca e l'innovazione dell'Empa e dell'Eawag, i ricercatori e i partner industriali possono testare nuove tecnologie edilizie ed energetiche in condizioni reali. NEST è costituito da un nucleo centrale di edifici a cui possono essere agganciati diversi moduli edilizi, noti come unità.
Per la costruzione dell'unità DFAB HOUSE, i ricercatori di otto cattedre dell'ETH di Zurigo, nell'ambito del polo di ricerca nazionale (PRN) "Digital Fabrication" e in collaborazione con partner industriali, hanno trasferito per la prima volta diverse tecnologie innovative di costruzione digitale dal laboratorio alle applicazioni reali (vedi scheda Digital Fabrication). L'obiettivo delle tecnologie digitali non è solo quello di rendere la progettazione e la costruzione più efficienti, ma anche più sostenibili. Ad esempio, il soffitto dei piani di DFAB HOUSE, progettato digitalmente, è ottimizzato dal punto di vista statico e strutturale in modo tale da consentire un notevole risparmio di materiale rispetto a un soffitto convenzionale in calcestruzzo. Le tecnologie aprono anche nuove possibilità in termini di design. I due piani residenziali superiori, ad esempio, sono caratterizzati da telai in legno realizzati con l'aiuto di due robot da costruzione e disposti secondo una geometria complessa.
"Il potenziale architettonico delle tecnologie di costruzione digitale è immenso. Purtroppo, queste tecnologie sono ancora poco utilizzate nei cantieri. Con DFAB HOUSE siamo in grado di testare le nuove tecnologie insieme all'industria, accelerando così il passaggio dalla ricerca alla pratica", afferma Matthias Kohler, l'ETH Transfer, professore di architettura e fabbricazione digitale.
DFAB HOUSE si trova in cima a tre piattaforme nell'edificio NEST. DFAB HOUSE si trova in cima a tre piattaforme nell'edificio NEST.
Una casa intelligente
Tra circa due mesi, i primi residenti si trasferiranno nella DFAB HOUSE. Si tratta di ospiti accademici dell'Empa e dell'Eawag. Vivranno in una casa intelligente presso DFAB HOUSE. Un consorzio di aziende guidato da digitalSTROM AG ha installato le prime soluzioni di casa intelligente in DFAB HOUSE (vedi scheda informativa sull'abitare digitale), che si basano sulla piattaforma digitalSTROM indipendente dal produttore. Tra queste, un antifurto intelligente a più livelli, opzioni di abbagliamento e ombreggiatura automatizzate ed elettrodomestici intelligenti di ultima generazione collegati in rete.
Tuttavia, DFAB HOUSE non è intelligente solo per quanto riguarda l'elettronica domestica, ma anche per la gestione dell'energia: i moduli fotovoltaici sul tetto forniscono circa una volta e mezza l'elettricità che l'unità stessa consumerà in media ogni anno. Un sistema di controllo intelligente coordina tutti i consumi e garantisce l'assenza di picchi di carico.
Anche due idee di start-up, sostenute dai ricercatori dell'Empa e dell'Eawag, contribuiscono al risparmio energetico: In primo luogo, il calore dell'acqua di scarico, che altrimenti andrebbe perso, viene recuperato direttamente nei piatti doccia tramite scambiatori di calore e, in secondo luogo, l'acqua calda fuoriesce dai tubi per tornare nella caldaia quando non viene utilizzata, invece di raffreddarsi nelle tubature dell'acqua. Questo metodo non solo consente di risparmiare energia e acqua, ma riduce anche il rischio di formazione di batteri nelle tubature.
Ricerca e industria imparano l'una dall'altra
La sesta unità dell'edificio di ricerca e innovazione NEST è un buon esempio di come la collaborazione tra ricercatori e industria possa produrre soluzioni all'avanguardia. "Quando si realizza un progetto edilizio come DFAB HOUSE, i metodi di costruzione tradizionali e i nuovi concetti del mondo digitale si incontrano. Il percorso dal tavolo da disegno digitale alla costruzione reale ha messo alla prova scienziati ed esperti. Grazie al dialogo costruttivo, le idee visionarie sono diventate praticabili e, si spera, saranno presto utilizzate nell'industria delle costruzioni", afferma Gian-Luca Bona, direttore dell'Empa.