AMDL Circle ha progettato un edificio espositivo a forma di toro per l'azienda farmaceutica Novartis nel suo campus di Basilea, in Svizzera. Il padiglione è avvolto da una complessa "facciata mediatica" programmata con spettacoli di arte digitale. La facciata a energia zero è in grado di generare l'elettricità che consuma: ognuna delle sue 10.680 celle fotovoltaiche contiene uno strato di substrato organico che converte la luce solare in elettricità.
La sede farmaceutica di Novartis ospita 8000 dipendenti e gli uffici, i laboratori, i ristoranti, i caffè e i negozi che li supportano. Il campus è di dimensioni generose, con spazi verdi situati lungo il fiume Reno, nel centro di Basilea. È stato costruito all'interno di una griglia urbana secondo un piano realizzato dall'architetto italiano Vittorio Magnago Lampugnani nel 2001. Novartis ha chiaramente investito nelle sue infrastrutture e nel corso di due decenni il suo campus è maturato con edifici completati da noti architetti internazionali come David Chipperfield e Frank Gehry.
È in questo contesto che lo studio milanese AMDL Circle ha vinto il concorso di progettazione per la realizzazione di un nuovo edificio espositivo per Novartis, collocato su una collina al di fuori della griglia del campus e all'interno di un'area verde che costeggia il margine meridionale del campus, dove si interfaccia con la città. Il parco naturale e accidentato che lo circonda è stato progettato dall'architetto paesaggista Gunther Vogt e presenta una fitta vegetazione unita a una serie di terrazze a gradoni che evocano le sponde del fiume Reno.
Concepire un edificio aperto con un'interfaccia pubblica
Gli architetti del Pavillon sono stati chiamati a progettare un edificio che fosse pubblico in più di un senso. Doveva essere accessibile al campus e alla città e doveva anche raccontare ai suoi visitatori la storia e il futuro dell'industria farmaceutica. "Novartis sta subendo una trasformazione", afferma Nicholas Bewick, direttore del progetto AMDL Circle. "Il campus è sempre stato un po' chiuso al pubblico e una delle ragioni di questo progetto era di aprirlo". Secondo Bewick, il nuovo edificio è stato concepito come una destinazione in cui il pubblico e i dipendenti Novartis potessero incontrarsi e parlare del futuro della medicina.
"Abbiamo sempre immaginato un edificio circolare", dice Bewick, a proposito della forma del Pavillon, che fa riferimento agli elementi puri della biochimica e quindi ai mattoni fondamentali della vita. "Abbiamo immaginato un edificio che provenisse da un altro luogo e atterrasse in questo paesaggio del parco". L'edificio è a pianta circolare e presenta una struttura primaria in legno lamellare. Dal punto di vista programmatico, ospita un centro di formazione e informazione in cui l'azienda farmaceutica viene presentata in modo innovativo e originale. Secondo Bewick, l'edificio cerca di andare oltre la semplice vetrina dell'azienda, proponendosi come luogo flessibile per eventi e mostre, che di per sé diventa uno strumento di comunicazione.
L'edificio è stato progettato come un "anello accogliente e riconfigurabile" su due livelli con un mezzanino. Il piano terra è dedicato all'assistenza dei visitatori e agli spazi per la didattica, gli incontri e gli eventi. Accanto al foyer d'ingresso si trovano un bar e uno spazio informale per la presentazione di pubblicazioni e documenti scientifici e culturali legati a Novartis. Il piano terra presenta una facciata in vetro a 360 gradi per garantire la trasparenza visiva e l'ingresso della luce naturale.
Uno spazio espositivo immersivo situato al piano superiore è una galleria circolare e fluida, senza pareti o elementi divisori. Il profilo inclinato del tetto è parte integrante del modo in cui lo spazio funziona come una tela su cui vengono organizzate le mostre. L'edificio è informale e flessibile, in grado di cambiare e di essere riconfigurato per svolgere diverse attività. L'uso di tende acustiche per dividere gli spazi e l'ampia gamma di tecnologie digitali ne fanno un modello di centro informativo all'avanguardia. I colori grigio-verdi dei tessuti sono stati scelti per richiamare i colori naturali del parco adiacente.
Il Pavillon è inserito nel paesaggio terrazzato in modo tale da consentire ai percorsi di estendersi dal parco e di collegarsi al programma. Un percorso passa anche sotto e attraverso il centro aperto dell'edificio per evidenziare ulteriormente la sua accessibilità e connettività con il verde circostante e la città.
Per quanto riguarda la forma dell'edificio, Bewick afferma: "Come spesso accade, all'inizio avevamo un progetto più elaborato in termini di maggiore integrazione nel terreno e di inserimento fisico nel contesto. Ma con l'evolversi del progetto, siamo arrivati a qualcosa di più pragmatico e semplice". Egli descrive la soluzione geometricamente pura come una soluzione che pone maggiore enfasi sulla qualità dell'esperienza. "La mostra sembra essere più interessante quando ha un edificio relativamente neutro. In questo modo l'uso semplice dello spazio diventa un ingrediente importante".
Progettare una "facciata mediatica" nel fotovoltaico
Non tutti gli aspetti del progetto sono diventati più semplici durante il processo di progettazione. Inizialmente il Pavillon era stato progettato con un involucro fatto di pannelli metallici piegati. Ma con lo sviluppo del progetto Novartis ha cercato una soluzione di facciata più coinvolgente. "Volevano vedere di più in termini di come l'edificio potesse rappresentare e dimostrare in modo tecnologico e sostenibile il nuovo orientamento e la direzione dell'azienda", dice Bewick. "Volevano anche dare qualcosa alla città. Anche se si tratta di un edificio all'interno del campus, dovrebbe avere un ruolo e una partecipazione all'interno del paesaggio urbano più ampio".
Il team di Bewick ha proposto l'idea di sviluppare una membrana che integrasse pannelli solari e mezzi di comunicazione, e il cliente ha accettato. "Siamo stati fortunati ad avere questo tipo di pensiero", afferma Bewick. Per la progettazione della facciata high-tech AMDL Circle ha collaborato con iart, società con sede a Basilea che si definisce "studio per architetture multimediali" e che valorizza gli spazi fisici con la tecnologia digitale.
Insieme iart e AMDL Circle hanno progettato una membrana a energia solare unica nel suo genere, in grado di generare l'elettricità che consuma. Le sue 10.680 celle fotovoltaiche organiche contengono uno strato sottilissimo di substrato organico che genera circa 55 kilowattora di energia al giorno. La superficie del supporto è di circa 1700 metri quadrati, con una superficie fotovoltaica attiva di poco inferiore ai 900 metri quadrati.
È stato scelto un sistema fotovoltaico organico per le sue proprietà di trasparenza. Il film sottile permette alla luce di passare attraverso, invece di funzionare come una superficie nera opaca come i prodotti fotovoltaici più comuni. La luce del giorno può essere assorbita da entrambi i lati della pellicola organica e, essendo stampata, consente una grande flessibilità in termini di forma, dimensioni e motivi grafici che può contenere. Il film è racchiuso in lastre di policarbonato che conferiscono rigidità e protezione. È poi integrata con una disposizione pixelata di luci a LED sul lato posteriore, che risplendono all'esterno e anche sul tetto metallico. "È possibile giocare e utilizzare la tecnologia dell'illuminazione in modo molto creativo", spiega Bewick, a proposito del sistema a strati.
Una volta stabilito che la tecnologia poteva funzionare attraverso la sperimentazione di mockup e prototipi, il team di progettazione ha iniziato a lavorare con gli artisti per progettare il display digitale. Sono stati selezionati artisti specializzati in tecnologia dei media per elaborare idee su come utilizzare questa tela per descrivere visivamente la ricerca e il pensiero di Novartis. Gli artisti hanno collaborato con gli ingegneri per sviluppare installazioni luminose ispirate alle forme e ai colori di cellule e molecole, nonché ai temi della sostenibilità e della convergenza tra arte e scienza.
Bewick osserva che il progetto doveva funzionare come un'opera d'arte piuttosto che come un cartellone pubblicitario; la busta doveva integrare qualcosa di culturale invece di diventare il tipo di display scintillante che si potrebbe trovare a Las Vegas. "Abbiamo cercato un mezzo per visualizzare messaggi legati al pensiero di Novartis e alle sue idee sul futuro della medicina", spiega Bewick. "Una cosa fondamentale per il progetto era l'idea che, quando un artista crea qualcosa, lo fa molto seriamente.
And so there was the identity of the artist also to think about.” La componente espositiva della facciata, basata sui LED, funziona per brevi periodi di tempo con spettacoli della durata di circa 30 minuti. La visualizzazione è limitata dalla quantità di elettricità solare immagazzinata dal fotovoltaico.
Risoluzione di geometrie complesse
Anche le forme più semplici possono essere molto difficili da realizzare nella costruzione. Le giunture dei materiali della facciata del Pavillon, ad esempio, sono verticali. Le dimensioni dei pannelli dell'involucro si assottigliano in base alla geometria dell'edificio, iniziando larghe alla base e diventando più sottili verso l'alto, creando così una gamma piuttosto complessa di geometrie dei pannelli. Il team di progettazione ha elaborato un modulo grafico dimensionale per la facciata composto da forme romboidali. Questo è stato realizzato nel laboratorio di Basilea di iart, che Bewick descrive come "una sorta di grotta dei pipistrelli piena di ingegneri circondati da luci e cavi, che inventano tecnologie" per vari progetti.
Una delle sfide nella progettazione della membrana è stata la definizione della distanza tra gli elementi di cablaggio che avrebbe determinato la densità dei punti pixel LED, in modo da ottenere una definizione visiva precisa e leggibile da lontano. Ciò è stato complicato dal fatto che l'edificio ha una curvatura complessa. I moduli sono stati progettati parametricamente da iart e i pannelli di circa 40 dimensioni sono stati ingegnerizzati per mantenere un pattern fisso e costante sulla superficie senza distorsioni visive sul display LED.
Il progetto è stato testato per i carichi di vento e neve ed è stato prodotto un modello in scala reale per l'approvazione del cliente, che comprendeva una parte della struttura dell'edificio con una porzione della membrana applicata. I prodotti per il sistema a membrana sono stati reperiti in diverse località geografiche del mondo, con elementi provenienti dall'Europa e dall'Asia. "Abbiamo creato una linea di produzione all'interno del campus per realizzare unità di pannelli e struttura", spiega Bewick. I moduli sono stati fabbricati con 144 pannelli fotovoltaici ciascuno, piegati in base alla curvatura dell'edificio, quindi trasportati e issati sulla facciata.
Una delle sfide principali nella realizzazione della membrana era legata alle prestazioni dell'impianto elettrico e alla funzionalità del suo cablaggio. "L'energia va prima in una direzione durante il giorno, per essere immagazzinata e accumulata, e poi viene rimandata nell'altra direzione di notte, per illuminare il sistema di LED", spiega Bewick. C'era quindi una certa perdita di efficienza nell'accumulo di energia solare. E poiché il prodotto fotovoltaico è una pellicola, non ha le prestazioni di un pannello solare standard. "Bisogna accettare il fatto che non si ottengono le prestazioni, ma che si ottiene un notevole vantaggio in termini di leggerezza, flessibilità e forma", afferma Bewick.
Bewick ritiene che il progetto sia una grande testimonianza delle potenzialità del fotovoltaico. "Spesso quando un edificio richiede un sistema di accumulo di energia, questo diventa una sorta di ripensamento, perché il sistema non è esteticamente gradevole", afferma. "Ma questa particolare tecnologia permette di progettare una facciata o un involucro di un edificio in modo molto più interessante e flessibile. L'edificio ha questa membrana che agisce come un grande schermo o una televisione. L'impatto dell'edificio come luogo di incontro e come luogo che racconta una storia ha avuto un grande successo e un'ottima accoglienza. Presenta l'evoluzione del business dell'industria farmaceutica".
