Edilizia scolastica
17
L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Ingresso principale alla scuola primaria di Fornacette
La prima scuola “CasaClima School” d’Italia: il progetto dell’intervento uudi Domenico Pepe*, Massimo Rossetti**, Giorgia Mancinelli*** * Ingegnere libero professionista ** Architetto, Professore associato in Tecnologia dell’Architettura – Università Iuav di Venezia *** Ingegnere libero professionista
Collocazione e descrizione Tra scuole d’infanzia e in prossimità della chiesa parrocchiale di quartiere sorge, in località Fornacette del Comune di Calcinaia, Provincia di Pisa, la nuova scuola primaria Sandro Pertini, primo plesso scolastico in Italia ad avere conseguito la certificazione “CasaClima School”. L’edificio si trova in un contesto strategico in grado di offrire luoghi d’incontro per la comunità favorendo l’educazione all’accoglienza, alla valorizzazione della multiculturalità e all’attività sociale, soluzioni adottate grazie al risultato di un processo partecipativo iniziato nel 2009 al quale ha preso parte anche la comunità. L’edificio si trova in un contesto strategico, in grado di offrire luoghi d’incontro per la comunità favorendo l’educazione all’accoglienza, alla valorizzazione della multiculturalità e all’attività sociale, soluzioni adottate grazie al risultato di un processo partecipativo iniziato nel 2009.
L’architettura semplice e integrata in un paesaggio pianeggiante è ottimizzata nel contesto da percorsi carrabili che delimitano la strada a favore di un’ampia zona verde adiacente alla scuola la quale, oltre a migliorare l’aspetto dell’intorno, garantisce facile accessibilità ad ogni tipo di utenza, comprese le persone con ridotte o impedite capacità motorie. Il superamento delle barriere architettoniche è un tema molto sentito: progettato ai sensi del d.m. n. 236/1989 e del d.P.R. n. 503/96 l’edificio, al suo interno, trova percorsi senso-percettivi ottenuti tramite apposizione di segnali tattili sul piano di calpestio per disabili visivi integrato a un sistema elettronico. L’edificio si sviluppa su due piani fuori terra collegati da due blocchi scale e un vano ascensore. L’accesso principale si presenta come un ampio atrio di distribuzione centrale che catalizza verso i locali della didattica, i laboratori, i locali di servizio, l’aula polivalente, la mensa e il laboratorio.
18
Edilizia scolastica L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Particolare della facciata della scuola
Concept L’idea progettuale fonde i concetti dell’architettura sostenibile ad alta efficienza energetica con l’utilizzo di materiali che permettano una realizzazione in tempi ridotti rispetto alle costruzioni tradizionali e con i principi base dell’orientamento dell’edificio e dell’ottimizzazione della forma a seguito dell’analisi climatica. Aspetto peculiare del progetto è lo studio di un modello in cui la configurazione degli spazi educativi è funzionale all’apprendimento tramite predisposizione di uno spazio di gruppo che si “apre” verso il mondo: quattro spazi complementari (ma non subordinati) alla didattica principale quotidiana e lo sfruttamento della metodologia pedagogica detta “Senza Zaino”, secondo la quale il concetto cardine si basa sull’autoorganizzazione da parte dei piccoli utenti, nel segno di autonomia, partecipazione e responsabilità, identificando l’aula come luogo di centralità. Mentre la classica aula, infatti, prevede la cattedra
con alle spalle gli armadietti e frontalmente alunni disposti regolarmente tra i banchi, l’aula “Senza Zaino” vuole tavoli raggruppati per lavori individuali, di coppia o a gruppi e un’area forum per i momenti di confronto dotata di panche e tappeto anallergico. In ogni aula è inoltre prevista una zona dotata di computer e software didattici per lo studio di varie discipline (italiano, matematica, storia, ecc.) detta “cervello elettronico”. Tecnologia edilizia Per la struttura portante si è privilegiato l’impiego di pannelli in X-LAM, in grado di migliorare l’efficienza energetica e ottenere un edificio con particolari caratteristiche di isolamento termico, acustico, traspirabilità al vapore e resistenza al fuoco, garantendo nello stesso tempo ridotti consumi energetici. Lo spessore della struttura in legno permette, inoltre, di massimizzare le luci riducendo gli appoggi. L’edificio, di pianta rettangolare circa da 35x61 m,
Edilizia scolastica
19
L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
è sorretto da una fondazione realizzata in c.a. con travi a T rovescia e a sezione rettangolare di collegamento. Il solaio del piano terra è di 28 cm di spessore realizzato in predalles 4+20+4, mentre i solai che coprono le aule sono posizionati con uno schema statico di doppia campata a coprire una luce di 6,75 m. Le strutture di copertura sono formate da travi in acciaio, legno lamellare e pannelli portanti a strati incrociati da 72 mm di spessore. Al fine di ottenere elevate prestazioni termo-igrometriche e tenuta all’aria, per il tetto è stato utilizzato un insufflaggio di cellulosa, tecnica che prevede la realizzazione di intercapedini di copertura e successivo riempimento con materiale termoisolante. Le pareti esterne sono costituite da pannelli X-LAM di spessore 14/10 cm, isolamento in fibra di legno, doppia lastra (ignifuga + gesso rivestita) e intonaco o
rivestimento in listelli sagomati in larice. Se gli elementi verticali sono per lo più in legno, per altre pareti divisorie è stato usato il cartongesso. All’interno è prevista una corte centrale polifunzionale baricentrica con accorpato il blocco servizi e perimetralmente circondato dalle aule. Tale disposizione ha permesso di sfruttare notevolmente lo spazio a disposizione ottenendo 20 aule didattiche di circa 57 m2, una grande aula polivalente per attività motorie i cui arredi sono stati disposti in maniera versatile per consentire l’allestimento delle molteplici attività collettive di circa 230 m2, un refettorio da 350 m2 (compresi la dispensa e i servizi dedicati per il personale) in modalità “self service” per promuovere ed incentivare l’autonomia degli alunni anche durante i pasti e sei laboratori di superficie pari a 50-60 m2. Dato il grande interesse da parte della comunità al-
20
Edilizia scolastica L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
L’interno della scuola
la realizzazione della struttura, al fine di garantirne la fruibilità da parte del quartiere, la progettazione ha sviluppato una distribuzione dei laboratori (e degli annessi servizi igienici) finalizzata a facilitarne l’accesso alla cittadinanza in orario extrascolastico. Per le pavimentazioni è previsto un linoleum naturale, confortevole sotto i piedi, antiscivolo batteriostatico e facile da pulire con coefficiente di assorbimento acustico di 3÷6 dB, mentre nei bagni, nelle docce e negli spogliatoi è stato utilizzato materiale antiscivolo privo di giunti. La sistemazione del verde assume funzione di filtro, mitigazione ambientale e frangivento, ed è disposta in modo da creare luoghi di aggregazione tra piantumazioni che permettano il soleggiamento invernale e l’ombreggiamento estivo.
Efficienza energetica Allo scopo di mitigare l’impatto sull’ambiente, la progettazione si è basata su scelte volte a realizzare un edificio a basso contenuto energetico incrementando il comfort e la salubrità degli spazi costruiti e mitigando l’impatto sull’ambiente in termini di emissioni di CO2. Illuminazione Il corretto orientamento dell’edificio, lo studio delle forme, l’analisi climatica e la scelta di materiali riciclabili, riutilizzabili e facilmente smontabili hanno avuto un ruolo fondamentale: il progetto di illuminotecnica ha assunto un ruolo decisivo, prevedendo l’installazione di corpi illuminanti a LED con elevata resa luminosa, un’efficienza netta superiore
Edilizia scolastica
21
L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Schema di progettazione dell’aula “Senza Zaino”
a 80 lm/W e una vita media utile non inferiore alle 50.000 ore, incidendo positivamente sui costi di manutenzione, consumo e quindi sulla spesa per l’energia elettrica. La gestione domotica dell’illuminazione integrata consente, inoltre, di regolare il comfort luminoso all’inter-
no di ogni aula su valori prefissati, riducendo il flusso luminoso dei corpi interessati dai raggi solari, e di automatizzare l’accensione delle luci in funzione dell’effettiva presenza di persone nei vari locali con effetto di spegnimento progressivo (effetto fading) o istantaneo in caso di assenza dopo un tempo prolungato.
22
Edilizia scolastica L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Intervento Intervento Tipologia funzionale Committenza Nome committente RUP Progettisti, Direttori dei lavori e Consulenti Progettista architettonico Progettazione strutturale Progettazione impiantistica ed energetica Direttore dei lavori Direttore operativo strutture Direttore operativo impianti Consulenti esterni Impresa esecutrice Denominazione Direttore di cantiere Capocantiere
Rappresentazione della tipologia costruttiva e della trave di fondazione
Nuova costruzione di scuola primaria Edificio scolastico (scuola primaria) Amministrazione Comunale di Calcinaia – Unione Valdera Arch. Cinzia Forsi Ing. Claudia Marchetti (Responsabile sezione Lavori Pubblici)
Ing. Fabrizio Daini – Stringa srl Ing. Emanuele Ciantelli – Omega Engineering Arch. Alessandro Caponi - Studio Associato Caponi e Arrighi architetti associati C+A Collaboratori: Arch. Andrea Pavan, Arch. Luisa Guarguagli Ing. Maurizio Follesa _ DedaLegno Ing. Emanuele Ciantelli Ing. Mirko Giuntini – Consulente CasaClima Braccianti Edilizia – Vicopisano (PI) Geom. Giacomo Galligani Sig. Massimo Saviozzi
Edilizia scolastica
23
L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Sistema di copertura e coibentazione tramite utilizzo dell’insufflaggio di cellulosa con densità di 55 kg/mc fino a saturazione. Il pacchetto di copertura è inoltre costituito da un telo di tenuta all’aria, sottostruttura in travicelli e pilastri in legno, pannelli in OSB maschiati, guaina bituminosa, pannelli pendenziati in polistirene, pannelli in vetro cellulare, membrana impermeabilizzante bituminosa, impianto fotovoltaico e scossalina in alluminio preverniciata.
Le condizioni di benessere ambientale interne sono connesse a valori igrotermici, alla qualità acustica dei locali, agli impianti tecnologici installati e, soprattutto, al rapporto con l’illuminazione naturale. L’intervento ha, infatti, previsto un sistema di gestione auto-
matica dei frangisole orientabili a seconda delle condizioni ambientali, agendo sulla regolazione in altezza degli oscuranti e sull’inclinazione delle lamelle, ottimizzando il comfort abitativo e risparmiando sulla climatizzazione degli ambienti.
24
Edilizia scolastica L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
L’interno dell’edificio con pavimentazione in linoleum a vari colori, posizionato sopra uno strato di Korkment che lo rende particolarmente flessibile, riducendo il rumore d’impatto, aumentandone l’elasticità e la conservazione del calore. Nelle zone comuni la pavimentazione è di colore chiaro (bianco-grigio), mentre nelle aule e nei laboratori si prediligono tonalità in scala cromatica
Edilizia scolastica L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Schema funzionale della distribuzione degli spazi interni a seconda della relativa funzione pedagogica
25
26
Edilizia scolastica L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Ulteriore ingresso dell’illuminazione naturale è dato dai lucernari che, oltre a soddisfare esigenze di illuminazione, si coniuga alle esigenze di sicurezza in caso di incendio per evacuazione dei fumi, apribili con comando remoto e attuatori di emergenza per l’apertura forzata. Fotovoltaico Grande attenzione è stata data alla predisposizione di soluzioni impiantistiche ad alto rendimento per la generazione di energia elettrica: l’impianto fotovoltaico da 63,25 m2 (230 moduli), realizzato con pannelli flessibili in silicio amorfo direttamente incollati sulla guaina impermeabile e integrati dal punto di vista architettonico, produce 38.899,10 kWh annui, contribuendo a soddisfare l’intero fabbisogno dell’edificio. Unità trattamento aria Le scelte progettuali che hanno guidato la predisposizione degli impianti meccanici si sono basate sulla riduzione dell’energia primaria combustibile utilizzata, sulla riduzione delle emissioni, sulla massima affidabilità in termini di sicurezza e servizio e sulla facilità di gestione, manutenzione e reperibilità delle componentistiche. All’interno della nuova scuola sono installate due mac-
La mensa della scuola
Illuminazione naturale dal soffitto
chine per il trattamento dell’aria ad elevate prestazioni energetiche che garantiscono il controllo dell’umidità relativa ambientale e la realizzazione del free cooling, permettendo il raffrescamento grazie alla sola differenza di temperatura con l’ambiente esterno, quindi senza ricorrere a sistemi di refrigerazione o ventole. Tali sistemi UTA sono inoltre dotati di filtri elettronici efficaci su fumi, polveri fini, particolati, virus e batteri.
Edilizia scolastica
27
L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Climatizzazione L’impianto di riscaldamento e condizionamento è composto da un sistema in pompa di calore aria-aria funzionante a portata di refrigerante variabile (VRF). La gestione centralizzata dell’impianto consente un notevole risparmio di energia elettrica, prevenendo gli sprechi tramite lo spegnimento automatico in caso di assenza di persone e la possibilità di impostare localmente i valori minimi e massimi di temperatura, meccanismo che consente un risparmio di energia elettrica pari a circa il 25-30% rispetto agli impianti tradizionali. Produzione acqua calda sanitaria La pompa di calore ubicata in centrale idrica produce l’acqua calda sanitaria per servizi igienici in posizione centralizzata, mentre, per quelli in posizione re-
Gli impianti fotovoltaici al servizio dell’edificio
mota, è previsto uno scalda-acqua elettrico installato a pavimento in versione compatta a basso contenuto d’acqua accoppiato all’impianto fotovoltaico presente in copertura. Le tecnologie adottate per il risparmio energetico e la riduzione dei costi per la climatizzazione, il basso impatto ambientale ottenuto anche grazie ai materiali utilizzati, l’uso efficiente delle risorse idriche, la gestione attenta dei rifiuti, l’utilizzo della luce naturale e lo studio del massimo comfort acustico hanno permesso all’edificio di ottenere la prima certificazione in Italia “CasaClima School”, protocollo indirizzato a edifici scolastici di nuova costruzione o ristrutturati, finalizzato a realizzare ambienti confortevoli e sani per insegnanti e alunni, in grado di facilitare l’apprendimento e sensibilizzare i bambini al tema della sostenibilità.
28
Centri storici L’Ufficio Tecnico 3 • 2018
Vista del progetto vincitore Flânerie, Piazza Cavour. © Luigino Pirola (capogruppo)