Αρχιτεκτονικό γραφείο "TVZEB" μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας στην Ιταλία

Το TVZEB είναι ένα πειραματικό κτίριο μηδενικής κατανάλωσης ενέργειας, που λαμβάνει υπόψη όλες τις πτυχές του βιώσιμου σχεδιασμού από την κατασκευή και την ένταξη στο τοπίο έως και την αποσυναρμολόγηση. Σχεδιασμένο από το ιταλικό αρχιτεκτονικό γραφείο Traverso - Vighy Architetti είναι κτισμένο ανάμεσα σε δασώδεις λόφους λίγα χιλιόμετρα μακριά από το ιστορικό κέντρο της Vicenza. Το κτίριο σχεδιάστηκε σε συνεργασία με το Τμήμα Εφαρμοσμένης Φυσικής του πανεπιστημίου της Padova, συμμορφώνεται πλήρως με την Ευρωπαϊκή οδηγία 2010/31/EU, σύμφωνα με την οποία όλα τα δημόσια κτίρια θα πρέπει να έχουν μηδενική κατανάλωση ενέργειας έως το έτος 2020.

Τοποθεσία και βιοκλιματικός σχεδιασμός
Το TVZEB ανεγέρθηκε σε ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο φυσικό τοπίο στη βόρεια Ιταλία, όπου τα ζεστά, υγρά καλοκαίρια διαδέχονται τους κρύους ομιχλώδες χειμώνες. Η τοποθεσία έπαιξε πολύ σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό του, στόχος του οποίου ήταν η ελαχιστοποίηση του αντίκτυπου και η ομαλή του ένταξη στο φυσικό περιβάλλον.
Η μορφή και ο προσανατολισμός του κτιρίου καθορίστηκαν ύστερα από μια σειρά ενεργειακών αναλύσεων και προσομοιώσεων των εποχιακών μεταβολών της θερμοκρασίας και της ηλιακής ακτινοβολίας, ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη ενεργειακή συμπεριφορά. Η μορφολογία της κτιριακής δομής, που εκτείνεται στην κατεύθυνση βορρά - νότου, μεγιστοποιεί τα οφέλη της ηλιακής ακτινοβολίας το χειμώνα, προστατεύει από την άμεση ηλιακή έκθεση το καλοκαίρι, ενισχύει το φυσικό αερισμό και προσφέρει απρόσκοπτη θέα στο δάσος.
Μια ακόμη σχεδιαστική έννοια, που αντανακλά το σεβασμό της ομάδας προς τη φύση και τον προσωρινό χαρακτήρα της κατασκευής, είναι η δυνατότητα αποσυναρμολόγησης. Η κατασκευή και τα υλικά του κτιρίου επιλέχθηκαν με τέτοιο τρόπο, ώστε, όταν η λειτουργία του κτιρίου πάψει να υφίσταται, η τοποθεσία να επιστραφεί και πάλι στο φυσικό τοπίο.

Φωτισμός
Το κτίριο, που σχεδιάστηκε σαν μια "χοάνη φυσικού φωτός", δημιουργεί μια εγγενή σχέση μεταξύ φυσικού και τεχνητού φωτισμού, προσφέροντας οπτική άνεση και μείωση των ενεργειακών καταναλώσεων. Ο φυσικός φωτισμός, που εισέρχεται άφθονος και διαχέεται σε όλο το χώρο χάρη στις εσωτερικές επενδύσεις αλουμινίου, συμπληρώνεται δυναμικά από ένα σύστημα έμμεσου φωτισμού, που αποτελείται από μια σειρά ράβδων φωτοδιόδων (LED) ενσωματωμένων στο δάπεδο. Το σύστημα τεχνητού φωτισμού, που έχει τη δυνατότητα αυτοματοποιημένης προσαρμογής χρώματος και θερμοκρασίας, μιμείται το φάσμα φυσικού φωτός που εισέρχεται από το εξωτερικό, βοηθώντας την ανθρώπινη αντίληψη του χρόνου και του χώρου κατά τη διάρκεια των μεταβαλλόμενων εποχών και των κιρκαδικών κύκλων.

Κατασκευή και υλικά
Το TVZEB είναι μια ελαφριά κατασκευή, που σχεδιάστηκε με γνώμονα την ελαχιστοποίηση του αντίκτυπου στο φυσικό περιβάλλον. Το δάπεδο του κτιρίου, που αποτελείται από μια ενισχυμένη πλάκα σκυροδέματος, εδράζεται επάνω στη θεμελίωση, διατηρώντας μια απόσταση από το έδαφος, στο οποίο μεταφέρο­νται τα φορτία της κατασκευής. Ο φέρων σκελετός συντίθεται από σύνθετη δομική ξυλεία καρυδιάς και γαλβανισμένο ατσάλι και στηρίζει το δεύτερο επίπεδο της κατασκευής και την οροφή.
Όλα τα δομικά μέρη προκατασκευάστηκαν από ένα δίκτυο μικρών βιοτεχνιών της περιοχής και συναρμολογήθηκαν επιτόπου στο εργοτάξιο. Η προκατασκευή των ξύλινων, γυάλινων και μεταλλικών τμημάτων έγινε σχεδόν αποκλειστικά με μηχανήματα CNC, εξασφαλίζοντας έτσι την ακρίβεια, την ποιότητα και το μειωμένο χρόνο τοποθέτησης (περίπου τέσσερις μήνες, χωρίς το χρόνο της εκσκαφής). 
Όλα τα εξωτερικά τελειώματα επιλέχθηκαν έτσι, ώστε να προσομοιάζουν το γειτονικό περιβάλλον, σε μια προσπάθεια αθόρυβης ένταξης του κτιρίου στο τοπίο. Όλα τα υλικά που επιλέχθηκαν είναι ανακυκλώσιμα ή προέρχο­νται από ανακύκλωση υλικών, ενώ η προμήθειά τους έγινε από μια ακτίνα το πολύ 70 km γύρω από το εργοτάξιο. Ακόμη, αποφεύχθηκε η χρήση βερνικιών ή προστατευτικών επιστρώσεων σε όλες τις εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες, επιτρέποντας τη φυσική διαδικασία της σκουριάς και της γήρανσης να δράσει με το πέρασμα του χρόνου.

Ενεργειακά και τεχνολογικά συστήματα
Το κτίριο, που τροφοδοτείται εξ ολοκλήρου από εσωτερικές πηγές ενέργειας (καύση ξύλου, ηλιακή και γεωθερμική ενέργεια), είναι αυτόνομο ενεργειακά. Η οροφή του δευτερεύο­ντος κτιριακού όγκου καλύφθηκε από 16 φωτοβολταϊκά πετάσματα. Κατά τη διάρκεια των χειμερινών μηνών η μόνωση και η παραγόμενη θέρμανση βοηθούν στη διατήρηση μιας σταθερής εσωτερικής θερμοκρασίας. Μια γεωθερμική αντλία θερμότητας, που λειτουργεί με ηλιακή ενέργεια, ελέγχει τη θερμοκρασία της ροής του αέρα και του νερού, αξιοποιώντας τη γειτνίαση του κτιρίου με το δάσος και τις σταθερές συνθήκες του υπεδάφους. Συμπληρωματικά, μια θερμάστρα ξύλου, συνδεδεμένη με πετάσματα ακτινοβολίας, που τροφοδοτείται από τα κλαδέματα του κήπου, παρέχει μια ομοιόμορφη αίσθηση ζεστασιάς σε όλο το κτίριο ακόμη και κάτω από αντίξοες συνθήκες.
Για την ακόμη πιο αποτελεσματική ρύθμιση των εσωτερικών συνθηκών, εγκαταστάθηκε ένα αυτοματοποιημένο σύστημα, που μέσω αισθητήρων ελέγχει την εσωτερική θερμοκρασία και την ποιότητα αέρα και ενεργοποιεί το άνοιγμα των λειτουργικών παραθύρων για να ενισχύσει το φυσικό αερισμό, όταν απαιτείται. Επιπροσθέτως, το νερό της βροχής συλλέγεται σε δεξαμενές που καλύπτουν τις ανάγκες άρδευσης του κήπου, ο οποίος περιβάλλει το κτίριο, ενώ όλα τα συστήματα είναι συνδεδεμένα με συσκευές παρακολούθησης, που καταγράφουν την απόδοσή τους, για ακόμη καλύτερη διαχείριση.