Vista della facciata sud dell'edificio con sistemi per la captazione diretta e sistemi di schermatura. 

Nel 1998 la cooperativa Proser ha promosso la realizzazione di un centro di cura delle malattie mentali a Darfo Boario Terme (BS).
L'edificio ha una specifica funzione terapeutica; è una medicina fatta di ritmi, luci, sensazioni e colori che il malato sperimenta, spesso inconsciamente, in ogni istante della propria degenza. L'importanza di questo effetto curativo viene poi esaltata nel trattamento delle malattie mentali per le quali la sola terapia farmacologica non risulta soddisfacente.
Il progetto del centro di ergoterapia di Darfo nasce così dalla convinzione che non sia sufficiente fare un edificio bello e nemmeno un edificio correttamente progettato rispettando i criteri della distribuzione e dell'ergonomia. Obiettivo del centro di ergoterapia era quello di aiutare i degenti a rimettersi in equilibrio con i ritmi della natura, con le sue variazioni quotidiane e stagionali in maniera serena e naturale per garantire il terreno migliore sul quale le terapie mediche potessero costruire i propri risultati. Non si tratta di un'idea assolutamente originale; le colonie elioterapiche costruite in Italia a cavallo delle due guerre o architetture famose come il sanatorio finlandese di Paimio, progettato da Aalto nel 1926 - sono degli interessanti esempi di progettazione di edifici curativi. L'interesse del progetto di Darfo risiede certamente nell'aver ripreso questa tradizione ma anche e soprattutto per aver deciso, in accordo con i medici e i responsabili del centro, di recuperare questo rapporto con la natura che è invece troppo spesso negata all'interno delle strutture ospedaliere.
Il luogo del progetto è una piccola increspatura al centro della Valle Camonica, giusto all'inizio dell'abitato di Boario Terme; il clima decisamente favorevole con temperature invernali fredde ma non rigide e con giornate estive fresche e ventilate, raramente afose. L'orientamento e l'esposizione alla radiazione solare del sito sono ottimali, senza praticamente ostruzioni all'orizzonte.

L'intervento per la realizzazione del centro di ergoterapia si divide sostanzialmente in due: da una parte il volume di nuova costruzione, dall'altra la ristrutturazione di un edificio esistente che è stato ampliato e collegato al nuovo blocco attraverso un corpo con i servizi in comune. Nel nuovo volume è stato realizzato il centro di degenza diurna con i laboratori, la palestra e la mensa ma anche gli uffici del personale medico e paramedico, la centrale termica; la scala, l'ascensore e un cavedio tecnico per la distribuzione verticale degli impianti sono concentrati nel corpo di collegamento. Nel vecchio edificio è stato invece realizzato il centro residenziale per i degenti con le camere e i servizi medici necessari. Mentre nel centro diurno l'edificio assume sembianze un po' più tecnologiche nella forma e nei materiali, la residenza mantiene alcuni richiami alle forme originali delle case rurali pur modificando il taglio delle aperture e incrementando l'altezza complessiva del fabbricato.
La parte residenziale usa soluzioni tecniche più convenzionali cercando di sottolineare l'immagine della casa piuttosto che quella del luogo di cura mentre il nuovo volume a sud non nasconde la propria vocazione bioclimatica. L'asse maggiore orientato praticamente nella direzione Est-Ovest, le ampie superfici trasparenti verso sud, le logge rientranti per ridurre le variazioni termiche dovute al carico solare e gli aggetti fissi per intercettare la radiazione estiva - accoppiate a sistemi mobili di oscuramento - rappresentano solo la parte più immediatamente percepibile, la parte visibile dei sistemi di controllo ambientale, gran parte dei quali rimangono invece nascosti a un occhio meno attento. Come di consueto in interventi di questa dimensione sono state verificate e messe a confronto soluzioni diverse per scegliere quella energeticamente più efficace tra le tante tecnicamente possibili. La scelta del tipo di vetri e di serramenti, il dimensionamento delle masse di accumulo e degli isolamenti sono il frutto di una valutazione del comportamento termico dell'edificio eseguita in regime dinamico che ha permesso di considerare realmente i contributi energetici gratuiti di fonte solare e da fonti interne.

Particolare dei sistemi di controllo della radiazione solare

La valutazione di soluzioni diverse ha permesso di ridurre i consumi energetici teorici di oltre il 37 % nel periodo invernale modulando le condizioni termiche negli spazi a uso discontinuo. In inverno la temperatura interna del vano scala verso ovest viene mantenuta mediamente a valori inferiori di 2 ⁰C rispetto a quella degli ambienti utilizzati con continuità mentre durante la notte viene permessa un'attenuazione delle temperature maggiore che in un edificio convenzionale. Sarebbe addirittura stato possibile ottenere risultati ancora migliori evitando il riscaldamento del vano scala ma questa soluzione è stata considerata non percorribile per gli usi a cui è destinato l'edificio.

Consumi annuali simulati con il programma SUNCODE. Ogni istogramma corrisponde ad un file ottenuto introducendo delle varianti al file di riferimento (1C).

Il sistema utilizzato per controllare le condizioni termiche in estate è ancora più interessante: durante la notte le strutture vengono raffreddate gratuitamente utilizzando l'aria esterna che viene immessa negli ambienti utilizzando l'impianto di ventilazione forzata. Nelle prime ore del mattino le strutture cedono lentamente le frigorie accumulate durante la notte mentre nelle ore più calde per abbassare la temperatura di alcuni degli ambienti interni viene utilizzata l'aria fredda proveniente da una cavità naturale poco distante. La caverna esistente è stata collegata all'edificio con un canale di circa 35 metri di lunghezza e 18 cm di diametro attraverso il quale l'aria viene aspirata alla velocità di circa 7 m/s per essere quindi rallentata (aumentando la sezione del canale) e quindi immessa negli spazi del piano superiore. Negli spazi comuni e negli uffici del nuovo edificio l'illuminazione naturale raggiunge livelli maggiori rispetto al normale sia per sottolineare il legame ideale che l'edificio vuole mantenere con l'ambiente esterno sia per ridurre la dipendenza dall'illuminazione elettrica.

Vista del lato ovest dell'edificio

Funzionamento energetico

Nelle giornate invernali il sistema di captazione raccoglie l'energia solare incidente accumulandola negli spazi interni e in particolare nella serra e nei due pilastri in calcestruzzo che dividono la serra dallo spazio abitato. Nei giorni più soleggiati l'infisso interno della serra può essere aperto utilizzando uno spazio più ampio per le attività lavorative. La temperatura nel blocco scale verso Ovest viene ridotta di circa 2 ⁰C rispetto a quella degli ambienti confinati riducendo le richieste di energia.

Nelle mezze stagioni il contributo solare può essere ridotto mantenendo aperto l'infisso esterno della serra realizzando un portico che ombreggia parzialmente le finestre retrostanti riducendo i guadagni solari; il blocco scale non viene più riscaldato lasciando libera la fluttuazione interna delle temperature.

Durante la notte le masse murarie interne rilasciano lentamente il calore vi è un'attenuazione delle temperature interne sia negli spazi principali che negli spazi tampone (scale) per ridurre i consumi energetici.

Schema del funzionamento dell'edificio durante  il giorno in inverno

Schema del funzionamento dell'edificio durante  il giorno in estate

Sulla copertura sono stati posizionati dei collettori tubolari sottovuoto per il riscaldamento dell'acqua sanitaria. L'installazione dei collettori è a parete in quanto i captatori possono essere inclinati nella maniera opportuna anche su superfici con giacitura non ottimale.

Andamento simulato della temperatura senza riscaldamento in uno dei giorni più freddi (9 gennaio) per due diverse zone comparate con la temperatura esterna

Per le analisi termiche sono stati utilizzati i software di simulazione SUNCODE, CLACA, DESA e SUMMER mentre per studiare l'illuminazione naturale degli ambienti sono stati utilizzati i software LTB e RAFIS.

PROGETTO
Architettonico e coordinamento: 
AUReAnginering Studio di Architettura e Urbanistica, arch. Claudio Gasparotti, arch. Massimo Nodari
Progetto statico: ing. Celeste Bassi
Impianti: idraulico - elettrico: S.T.I. Impianti - ing. Tessadori
Consulenza bioclimatica e impianti speciali: Atelier Rogora - arch. Alessandro Rogora
Rilevi e lavoro di campagna: ing. Pelamatti

ESECUZIONE
Impresa Edile costruttrice: Pedersoli Albino
Impianto elettrico: Pedersoli Mario
Impianto idrotermosanitario: T.C.R. Cobelli Giuseppe
Ascensore: Brognoli & C.
Serramenti in legno: IMIL serramenti
Serramenti in Alluminio: Piantoni Giacomo
Perforazioni nella roccia: GEOCAM s.n.c.
Importo complessivo dei lavori: 2 ML