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Educare con intelligenza in una CasaClima A Il progetto della scuola materna Capuana nel Comune di Firenze uudi Domenico Pepe *, Massimo Rossetti **, Giorgia Mancinelli *** * Ingegnere libero professionista ** Architetto, Professore associato in Tecnologia dell’Architettura – Università Iuav di Venezia *** Ingegnere libero professionista
Ingresso principale della scuola materna di Capuana (Firenze)
Una prima volta La scuola materna Capuana rappresenta la prima struttura scolastica nel Comune di Firenze interamente concepita con criteri di efficienza energetica e sostenibilità. Realizzata prevalentemente sul sedime occupato dalla precedente struttura prefabbricata, demolita nel 2012, il progetto ha ottenuto la certificazione CasaClima in Classe A e ha compreso la conservazione dell’area a verde, con l’inserimento di attrezzature per gli alunni. La riduzione dei consumi e l’alta efficienza energetica sono il risultato di uno studio accurato di integra-
zione tra involucro architettonico, struttura dell’edificio (realizzata in X-Lam) e impianti. L’edificio, infatti, dispone di caldaie a condensazione e di un sistema di climatizzazione a pavimento, permette il recupero dell’acqua piovana per l’utilizzo nei sanitari, è dotato di un sistema di ventilazione meccanica con recupero del calore, di collettori solari termici per il riscaldamento dell’acqua e di un impianto fotovoltaico che fornisce l’energia sufficiente per coprire l’80% del fabbisogno con fonti rinnovabili. La cura nel progetto non si è comunque limitata agli aspetti prestazionali: la stessa distribuzione degli
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Vista Est – Giardino sul retro del complesso scolastico
spazi interni, delle aule e delle aree condivise è pensata per stimolare i bambini durante le ore di permanenza nella scuola, sia negli aspetti motori che in quelli percettivi. Concept e tecnologie Il concept di progetto è fortemente legato al colore e al suo uso nelle varie parti dell’edificio, come il parapetto articolato all’ingresso dove è dipinto il murales,
Vista panoramica della facciata principale lato ovest
accompagnato da un percorso sensoriale. Ma è l’intero edificio, sia all’interno che all’esterno, che è caratterizzato da un uso esteso del colore, considerato un fondamentale elemento pedagogico e di comunicazione. La struttura portante dell’edificio è realizzata in XLam (spessori variabili dai 3 a 5 strati), con un cappotto esterno in fibra di legno da 18 centimetri di spessore, sostituito fino a 60 centimetri da terra da
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PER APPROFONDIRE Il settore dell’edilizia scolastica è tra i più importanti nel panorama dell’architettura contemporanea, soprattutto in Italia. È qui che la necessità di un radicale ripensamento delle strutture adibite ad attività formative, sia da un punto di vista progettuale sia di riqualificazione energetica e ambientale, si sta mostrando in tutta la sua urgenza. Per un approfondimento completo sul tema si segnalano, per i tipi Maggioli Editore, La riqualificazione energetico-ambientale degli edifici scolastici (45,00 €, pp. 262) e Progetti di scuole innovative (34 €, pp. 240) di Domenico Pepe e Massimo Rossetti. I volumi, di grande formato e tutti interamente a colori affrontano i temi della ristrutturazione e degli ampliamenti di scuole orientati alla riduzione del fabbisogno energetico (ogni esempio comprende i disegni architettonici e le stratigrafie dell’involucro) e dell’innovazione tecnologica degli edifici scolastici (con 15 casi studio corredati da informazioni tecniche e particolari costruttivi). Per saperne di più visita il sito www.maggiolieditore.it
Fase iniziale e realizzazione finale del murales sulla parete frastagliata esterna ad opera della Associazione Riot Van
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Il corridoio interno della scuola
un pannello in XPS che impedisce la risalita per capillarità dell’umidità. Una maggiore resistenza agli urti è stata raggiunta con l’utilizzo, fino a circa 2 metri di altezza da terra, di una doppia rete in fibra di vetro; la successiva finitura presenta un rivestimento
L’aula gialla
minerale con buona resistenza all’acqua meteorica e agli agenti atmosferici, e una buona permeabilità al vapore acqueo. La copertura ventilata, in legno lamellare, è costituita da tavolato, freno vapore, doppio pannello in lana di roccia con interposto un pannello in fibra di legno, telo impermeabilizzante antivento e traspirante, e una doppia listellatura in legno per l’intercapedine d’aria. All’interno dell’edificio, tra la parete in X-Lam e la doppia lastra in fibra di gesso, è stato posizionato un pannello di isolante in fibra di vetro in Euroclasse A1, che contemporaneamente rispetta le prescrizioni per quanto riguarda la normativa antincendio e contribuisce all’isolamento acustico. Per la pavimentazione esterna è stato scelto un gres effetto legno, mentre per quella interna si è preferito, in particolare nelle aule, un parquet in legno, allo scopo di permettere ai bambini di camminare scalzi, grazie anche al sottostante riscaldamento radiante. Nei bagni, in cucina, nell’ingresso e nei disimpegni è stato invece utilizzato gres porcellanato, in linea con le specifiche esigenze di igiene e usura nel tempo.
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Vista del gazebo con l’impianto fotovoltaico
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Piante e prospetti
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Render del progetto
Sezioni
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Particolari dei dettagli costruttivi. Legenda: 1. Scossalina perimetrale; 2. Rasatura minerale (1 cm); 3. Isolante termico in XPS (8 cm); 4. Guaina bituminosa (4 cm) sviluppato 50 x 50 cm; 5. Scossalina in rame; 6. Tegole portoghesi; 7. Controlistelli di legno 4 x 5 cm; 8. Telo impermeabilizzante antivento traspirante Permo Forte SK2; 9. Strato di ventilazione (4 cm); 10. Tavolato in legno “basso” a vista; 11. Guaina Wallint T3; 12. Isolamento termico in lana di roccia 100 kg/m3 (4 cm); 13. Isolamento termico in fibra di legno 150 kg/m3 (10 cm); 14. Isolamento termico in lana di roccia 100 kg/m3 (4 cm); 15. Isolamento in XPS (10 cm); 16. Massetto di pendenza (2%); 17. Impermeabilizzazione bituminosa (4 mm); 18. Isolamento termico in XPS (8 cm); 19. Pannelli X-Lam (7,5 cm); 20. Corrente superiore metallico (7,5 x 5 cm); 21. Pannelli in gessofibra (1,25 x 1,25 cm); 22. Pannello termoacustico (4 cm); 23. Pannello decorativo microforato; 24. Rasatura minerale (1 cm); 25. Fibra di legno Steico Protect (6 cm); 26. Fibra di legno Steico Wall (12 cm)
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Informazioni essenziali dello studio Nome dello studio:
Comune di Firenze - Direzione Servizi Tecnici
Anno di creazione:
2012 - 2014
Responsabile Unico del Procedimento (nomi):
Ing. Michele Mazzoni
Scheda Progetto Intervento Intervento
Realizzazione in Bio-Edilizia della nuova Scuola Materna Capuana - Via Campania, 20 - Firenze (FI)
Tipologia funzionale
Edilizia scolastica
Committenza Nome committente
Comune di Firenze
Localizzazione Regione
Toscana
Città (Prov.)
Firenze
Cronologia Anno progetto
Agosto 2011
Anno costruzione
Luglio 2012 - Febbraio 2014
Apertura al pubblico
Marzo 2014
Progettisti Progetto Definitivo Progettista architettonico
Geom. Moreno Martini - Geom. Francesco Burrini - Geom. Mirko Drago - Arch. Agnese Balestri - Arch. Marilena Ferrara
Collaboratori
Stagista Salvatore Limardo
Progettazione impiantistica
Ing. Filippo Cioni - Per. Ind. Lorenzo Cappugi - Per. Ind. Leonardo Mazzetti - Per. Ind. Sandro Faggi - Per. Ind. David Cionini - Per. Ind. Marco Orlandini - Collaboratori: Geom. Giovanni Pagano - A.T. Roberto Contino - A.T. Stefano Morandi
Progettazione Energetica
Per. Ind. Valter Masini - Per. Ind. Fabio Calonaci - Per Ind. Martino Pinzauti - Collaboratore: Sig. Fabio Giannini
Progettisti Progetto Esecutivo Progettista architettonico
Studio ATIproject Ing. Arch. Branco Zrnic
Collaboratori
Ing. Arch. Filippo Vallerini - Arch. Chiara Rafanelli - Ing. GianLuca Grassini - Arch. Sara Pelacchi - Arch. Anna Rita Glannandra - Ing. Andrea Poggi - Ing. Antonio Taddei - Dott. Arch. Annachlara Lamorgese - Ing. Matteo Bonanni - Ing. Carmine Spina - Ing. Sergio Blando - Ing. Giacomo Cei
Progettazione strutturale
Studio ATIproject Ing. Arch. Branco Zrnic - Ing. Raffaele Taccola
Progettazione impiantistica
Studio ATIproject Ing. Luca Serri - Ing. Jr. Luca Alfinito
Progettazione energetica
Studio ATIproject Ing. Luca Serri - Ing. Jr. Luca Alfinito
Dati dimensionali Superficie lorda
Superficie Lorda 1.611,80 m2 (superficie netta 1.530,88 m2)
Superficie lotto d’intervento
Superficie Lotto 5.500 m2 (superficie verde 3.753,05 m2, superficie coperta 1.746,95 m2)
Volume lordo riscaldato
Volume Lordo 8.000,57 m3 (volume netto 6.962,93 m3)
Dati climatici Gradi giorno
Zona Climatica D
Temperatura esterna media nel periodo di riscaldamento
8,6° C
Temperatura esterna minima di progetto
0,0° C
Giorni di riscaldamento durante il periodo invernale
Giorni di riscaldamento HT 166
Involucro edilizio Tipologia Costruttiva
Solaio a terra in C.A. - Elevazione pareti potanti in XLAM - Copertura in travi Lamellari
Valori di trasmittanza delle stratigrafie dell’involucro riscaldato
Parete 0.15 W/m2 K - Solaio copertura inclinata 0,19 W/m2 K - Solaio copertura piana 0,29 W/m2 K - Solaio piano terra 0,29 W/m2 K Fondazione a travi rovescia con intercapedine di altezza 2,00 m. con solaio tipo Spirol. La prevalenza del tetto è inclinato, nelle zone dei servizi è stata realizzata una copertura piana. Finestre in Legno Lamellare con vetro stratificato anticaduta classe 1B1 6/6 PL. 0,76 Acustico EN 12600 UNI 7697 + Intercapedine da 16 mm. alluminio + vetro stratificato anticaduta classe 1B1 4/4 PL. 0,76 B.E Acustico EN 12600 UNI 7697, con GAS Argon 90%
Ventilazione con recuperatori di calore
56,00%
Dati energetici complessivi del fabbisogno dell’involucro Fabbisogno di calore per riscaldamento dell’involucro Qh (in kWh/a) 41515 kWh/a Rapporto tra guadagni termici e perdite di calore (Qs+Qi):(Qt+Qv) (14.887+17.130) : (43.086+29.485) = 32.017 : 72.571 = 0,441 Classe energetica involucro
Classe Energetica A (CasaClima - Certificato energetico CasaClima n. AFE - 2014 – 0014 29 kWh/m2a Classe A)
Caratteristiche impiantistiche Tipologia di generatore di calore
Condensazione
Efficienza impiantistica
generatore di calore – 94,50% distribuzione – 98,40% regolazione – 98,00% emissione – 99,00%
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Energie rinnovabili Fotovoltaico
Superficie 70,00 m2 producibilità probabile annua 12.200 kwh/anno
Solare termico
Superficie 16,26 m2 percentuale utilizzo 58%
Dati energetici complessivi del fabbisogno del sistema edificio-impianto Fabbisogno di calore per riscaldamento del sistema edificio im- 64.074 kWh/anno pianto Classe energetica globale
Classe Energetica A (CasaClima - Certificato energetico CasaClima n. AFE - 2014 – 0014 29 kWh/m2a Classe A)
Grado di copertura del fabbisogno globale con fonti rinnovabili
56,50%
Emissioni di CO2 complessive annue
9 kg CO2/m2a
Materiali interni Materiali interni
Controparete: pannello isolante acustico Knauf ECOSE classe A1 “Prodotto consigliato da Legambiente” -– Pannello Gessofibra Greenline “ECO INSTITUT” Pavimento aule Parquet “PEFC” Pavimento in Ceramica “GREEN BUILDING COUNCIC” Cappotto Esterno: Steico Therm e Steico Protect “FSC” – Rasante Rofix Unistar Por “NaturePlus” Copertura: Hofatex Therm “PEFC” Stratigrafia Pareti: Rasatura minerale sp. 1 cm / Fibra di legno Steico Protect sp. 6 cm densità 160 kg/mc / Fibra di legno SteicoWall sp. 12 cm densità 265 kg/m3 / Pannello XLAM sp. 9,5 cm / Pannello isolante Ecose sp. 5 cm (Euroclasse A1) / Lastra gessofibra sp. 1,25 cm / lastra gessofibra sp. 1,25 cm Stratigrafia Solaio: Solaio Spirol sp. 25 cm / Getto collaborante sp. 5 cm / Massetto Portaimpianti sp. 7 cm / Freno a Vapore / Isolamento Termico XPS sp. 8 cm / Pannello radiante ecologico sp. 2 cm / Massetto addittivato sp. 6 cm / Pavimento interno sp. 1,5 cm Stratigrafia Copertura: Tegole Portoghesi / Listello di legno di ventilazione 4x5 cm / Strato di ventilazione sp. 4 cm / Guaina antivento traspirante Permo Forete SK2 / Isolamente termico Lana di roccia Rockwool 234 densità 100 kg/m2 sp. 4 cm / Isolamento termico Fibra di Legno Hofatex Therm densità 150 kg/m3 sp. 10 cm / Isolamento termico Lana di roccia Rockwool 234 densità 100 kg/ m2 sp. 4cm / Guaina Wallint T3 / tavolato in legno sp. 2,5 cm / Travi Portanti Stratigrafia Vetro: Vetro stratificato anticaduta classe 1B1 6/6 PL. 0,76 Acustico EN 12600 UNI 7697 + Intercapedine da 16 mm. alluminio + vetro stratificato anticaduta classe 1B1 4/4 PL. 0,76 B.E Acustico EN 12600 UNI 7697, con GAS Argon 90%
Costi Costi complessivi dell’opera
€. 2.851.714,80
Costo al mq lordo dell’opera
€. 2.023,97 (€. 1.623,56 al m2 netto) compreso di IVA
Aziende Produttrici Impresa appaltatrice
RUSSO Costruzioni S.a.s. di Russo Geom. Vincenzo & C. - Via L. Staibano, 3 - 84124 Salerno
Legale rappresentante
Vincenzo Russo
Impresa sub- appaltatrice
NUOVI Impianti s.n.c. di F.Petti & C. - Via Pietro Grimaldi, 8 - 84124 Roccapiemonte (Sa)
Direttore Tecnico
Francesco Petti
Impresa sub- appaltatrice
ECOPROGETTI IN LEGNO Soc. Coop. - Via dei Canali, 32 – 57017 Stagno (Li)
Presidente Unico
Fabio Stenta
Impresa sub- appaltatrice
TEKNE Italia C.S.A. COOP. A R.L. - Via F. Turati - P.Co Domus Atella Scala C interno 5 – 80020 Frattaminore (NA)
Presidente Consiglio di Amministrazione
Franco Aversano
Impresa sub- appaltatrice
ELLEMONTAGGI snc di La Marra Carlo & C. - Via Vittorio Veneto, 28 – 84010 San Marzano sul Sarno (SA)
Legale rappresentante
Carlo La Marra
Impresa sub- appaltatrice
Manna Michele - Via Nuova Lavorate, 86 – 84087 Sarno (SA)
Legale Rappresentante
Michele Manna
Impresa sub- appaltatrice
G.D.M. s.r.l. - Via Masseria Pigliuocco, 58 – 84087 Sarno (SA)
Legale Rappresentante
Giovanni Montoro
Impresa sub- appaltatrice
PAIMO s.r.l. pavimenti industriali - Via C. Levi, 14/3 – 59100 Prato
Impresa sub- affidataria
CAMPESATO GUIDO E C. s.n.c. - Via Villafranca, 16 – 35010 Campodoro (PD)
Legale Rappresentante
Giancarlo Campesato
Impresa sub- affidataria
CONSORZIO IECO - Via Bicchieraia, 4 – 59013 Montemurlo (PO)
Presidente Consiglio Direttivo
Andrea Nesi
Impresa sub- affidataria
F.LLI BIONDINI S.R.L. - Zona C A.I., Grutti, loc. San Terenziano – 06035 Gualdo Cattaneo (PG)
Legale Rappresentante
Luciano Biondini
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Particolari
La stratigrafia del solaio presenta, infine, una soletta collaborante, il massetto con integrazione impiantistica, una telo freno vapore, l’isolamento termico in XPS, un pannello radiante in fibra di legno, una foglio di carta kraft, il massetto e il soprastante strato di calpestio. Verso l’efficienza energetica Come detto, il progetto si basa su una forte integrazione tra aspetti edilizi e impiantistici, finalizzata sia alla massima efficienza energetica, sia al raggiungimento di un livello di comfort, imprescindibile considerando la tipologia di utenza. Negli interni è stato utilizzato, a tale proposito, un si-
stema di free-cooling, in grado sia di sfruttare la temperatura esterna per raffreddare gli interni, sia di recuperare il calore. La centrale termica è a condensazione con una potenza di 90 kW per il riscaldamento a bassa temperatura degli ambienti, mentre una seconda caldaia da 25 kW è destinata all’integrazione col solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria. L’impianto idrico-sanitario, inoltre, presenta un sistema di recupero delle acque piovane con una capacità fino a 30.000 litri. Infine, il plesso è dotato di un sistema fotovoltaico collocato sopra una tettoia esterna che copre una pavimentazione esterna in gomma riciclata, dove i bambini possono giocare sia in estate che in inverno.
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Una scuola che risparmia energia con stile grazie a Serge Ferrari La scuola elementare di Gerenzano nella Top 10 delle più efficienti in Italia
Ecco come si presenta la struttura al temine dell’intervento, copyright Andrea Liverani
Le schermature in screen Soltis 92 di Serge Ferrari hanno contribuito alla riduzione dei consumi energetici e al restyling della scuola Clerici di Gerenzano in provincia di Varese. La posa di tende esterne avvolgibili è stato l’ultimo elemento a completare, ad inizio 2016, gli importanti lavori di ristrutturazione realizzati dal Comune di Gerenzano presso la scuola Clerici. Oggi questa scuola elementare è tra le 10 più efficienti in Italia. L’amministrazione, beneficiando delle recenti leve normative, ha investito in tutto quasi 700 mila euro per il rifacimento della copertura, la sostituzione degli infissi e l’installazione di un cappotto esterno. Inoltre, grazie al nuovo impianto di ventilazione meccanica controllata realizzato all’interno delle aule e all’abbandono dell’alimentazione a gas metano, a beneficio di un sistema a pompe di calore aria-acqua alimentate con l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico, si mira sia al miglioramento del comfort interno che a conseguenti risparmi in bolletta e in emissioni di CO2, in particolare in inverno.
Per quanto riguarda la situazione estiva, con una facciata esposta a Sud, le tende esterne hanno un ruolo fondamentale per ridurre il fabbisogno energetico. Grazie al tessuto filtrante Soltis 92 di Serge Ferrari, bloccano circa il 92% dell’energia solare migliorando
Un particolare delle schermature in screen Soltis 92 di Serge Ferrari, copyright Andrea Liverani
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Il progetto Committente: Comune di Gerenzano Rup, progetto e direzione lavori opere architettoniche: geom. Lucio Marcon, Ufficio tecnico comunale Progetto e direzione lavori impianti: ing. Claudio Zucal Progetto antincendio: arch. Luciana Gerletti Prove statiche e strutturali: ing. Sergio Borroni Sicurezza: ing. Carlo Bonnet Fornitura e posa: De.Vez s.r.l. Tessuto: Soltis 92 (colore 2171)
Un’immagine dell’edificio scolastico, prima dei lavori di riqualificazione, immagine fornita dal Comune di Gerenzano
il comfort termico all’interno dell’edificio. Forniscono anche comfort visivo agli alunni ed insegnanti eliminando l’abbagliamento pur lasciando entrare la luce naturale. Inoltre la micro-foratura del tessuto consente di mantenere la visibilità verso l’esterno mentre dall’esterno la privacy è assicurata. L’insieme della riqualificazione ha beneficiato dei decreti “Scuole nuove” (d.P.C.M. 13 giugno 2014 e 30 giugno 2014) per 580.000 euro come sblocco dei fondi propri del Patto di Stabilità (lavori cappotto,
serramenti, schermature, impianto termico e di ventilazione) e “Scuole Sicure” (delibera Cipe del 30 giugno 2014) per 100.910 euro concessi come contributi a fondo perso, a cui si aggiungono 13.090 euro finanziati con fondi propri (lavori di rifacimento copertura). Un ottimo esempio di sostenibilità ambientale ed economica che dà soddisfazioni anche sul fronte dell’abitabilità e della vivibilità, nonché per l’aspetto decisamente rinnovato e modernizzato della scuola.