relazione

CITTÀ DI ALBINO – CONCORSO DI IDEE PER LA REALIZZAZIONE DEL NUOVO POLO SCOLASTICO
relazione
SOLUZIONE ARCHITETTONICA, ESPRESSIVITÀ DELLE SCELTE COMPOSITIVE E DEL LINGUAGGIO
ARCHITETTONICO ADOTTATO, CHIAREZZA E SEMPLICITÀ DELL'ARTICOLAZIONE DEGLI SPAZI E DELLE
FUNZIONI IN RELAZIONE ALLA SEMPLICITÀ DI FRUIZIONE DA PARTE DEGLI UTENTI
GENESI MORFOLOGICA
Punto A - Il terreno sul quale deve essere realizzato il nuovo plesso scolastico è organizzato lungo una strada in
leggera pendenza che lo attraversa longitudinalmente in direzione nord-est. Allineato lungo la strada si trova l’edificio
della scuola media, con cui deve essere stabilita una relazione di prossimità. Altre presenze importanti sono due
edifici religiosi storici nelle immediate vicinanze. Si genera così una prima ipotesi di sistemazione del lotto.
Punto B - La volontà di perseguire un’ottimizzazione degli apporti energetici solari ha portato a rivolgere i fronti dei
corpi di fabbrica che accolgono le funzioni principali rispettivamente verso sud, sud -15° e sud +15°, esposizioni che
garantiscono il migliore sfruttamento delle radiazioni solari, anche in funzione dell’inclinazione delle falde dei tetti.
Punti C e D - La sovrapposizione di questi primi due livelli di esigenze ha generato l’organizzazione volumetrica,
morfologica nonché distributiva degli edifici, completata, attraverso un taglio dei volumi, con la creazione di un nuovo
spazio aperto che mette in connessione i tre edifici delle scuole, configurandosi come nuova piazza all’interno
dell’area scolastica.
SCUOLA ELEMENTARE
Involucro esterno e facciate
La scuola elementare è caratterizzata da una pelle esterna, un rivestimento continuo, forato da cornici in aggetto in
corrispondenza delle finestre e degli ingressi. Il fronte principale su via 4 Novembre presenta le facciate dei tre corpi
inclinati evidenziate da un cambio di materiale, come se gli edifici fossero stati tagliati di netto in corrispondenza della
piazza di ingresso: questa scelta, oltre a mettere in evidenza la presenza di un involucro che avvolge lo spazio interno,
porta ad una diversa composizione della facciata che rimanda, seppure con linguaggio e tecnologie contemporanei, ad
immagini consolidate nell’immaginario dei bambini: la singola facciata è la classica casetta reinterpretata, mentre la
serie di tre elementi in fila richiama l’idea dello stabilimento, in cui si produce qualcosa, in questo caso l’edificio è una
vera e propria fabbrica di energia.
Le aperture, con infissi e partiture opache in legno e cornici in alluminio si stagliano sull’involucro e, come elementi
collettori, sono in grado di captare apporti solari o di respingerli con il sistema di veneziane esterne, a seconda della
necessità stagionale o giornaliera. In particolare sui fronti delle aule didattiche, esposti a sud, per la serie delle
aperture è stata scelta una composizione che dissimula la serialità interna degli spazi, attivando così un diverso
rapporto con gli spazi esterni per i quali queste facciate costituiscono quinte sceniche e strumenti didattici.
Struttura e coperture
La struttura portante, costituita da telai in legno, con pareti e solai interni di controventamento, è posizionata
completamente all’interno dell’involucro per ridurre drasticamente il rischio di ponti termici e dispersioni. Tale
sistema permette inoltre una fase costruttiva molto rapida.
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Le falde di copertura verso sud sono inclinate secondo angoli di ottimizzazione dell’apporto solare, differenzianti a
seconda dell’applicazione dei pannelli solari o dei pannelli fotovoltaici. Le falde secondarie non avendo esposizione
energeticamente favorevole, sono realizzate con applicazione del sistema a verde che prosegue sulle coperture piane
del corpo principale.
Organizzazione interna e fruizione degli spazi
Ubicazione degli spazi funzionali – totale superficie 4.430 mq - area esterna 4.300 mq
Livello -1
Livello 0 (terra)
foyer e servizi
atrio / spazio espositivo
e
Livello +1
e
connettivo / spazi espositivi
e
e
e
sala multi funzionale e psicomotricità aule classi 1 e 2
aule classi 3 , 4 e 5
palestra e spogliatoi
direzione didattica e sala insegnanti
biblioteca
mensa
aule disabili
laboratori
scienze
centro cottura
sezione potenziata
laboratorio di disegno
locali impianti / depositi
bidelleria, servizi e ripostigli
laboratorio musica e danza
appartamento del custode
servizi e ripostigli
distribuzione e spogliatoi classi
distribuzione e spogliatoi classi
inglese,
informatica
e
L’ingresso, posto di fronte a quello della scuola media, è anticipato da una loggia che penetra il fronte compatto, come
un invito ad entrare. Attraverso la bussola vetrata ci si trova nell’atrio, dal quale sono immediatamente individuabili le
zone didattiche e le scale di accesso al piano superiore ed inferiore.
Di fronte all’ingresso si trova uno spazio a doppio volume, utilizzabile per esposizioni temporanee, per attività di
ascolto e di momenti collettivi. Questo spazio è direttamente affacciato sulla corte dell’acqua, creando così un
rapporto immediato tra gli spazi interni della scuola e le aree esterne. La sezione potenziata risulta immediatamente
fruibile.
Al piano superiore gli spazi didattici si specializzano, con la presenza dei laboratori, di spazi espositivi e della biblioteca.
Il dislivello esistente tra via 4 Novembre e via Martiri di Cefalonia ha permesso di realizzare un piano -1 il cui atrio
secondario, con accesso diretto dal piano terra tramite scala ed ascensore, affaccia sulla corte del sole, dalla quale
parte il percorso didattico esterno.
La collocazione delle scale e dei servizi igienici è pensata per garantire il massimo orientamento dei bambini
all’interno dell’edificio, supportato anche dalla grande permeabilità visiva degli spazi di collegamento.
SCUOLA MATERNA
Composizione e struttura
Si ripete la stessa organizzazione morfologica della scuola elementare, con l’intersezione di un volume orientato a sud
+15° e di un volume posizionato in relazione alla strada di accesso al lotto e alla piazza. Così la facciata è il risultato
dello stesso “taglio” effettuato sull’altro edificio e utilizza la stessa caratterizzazione e gli stessi materiali. Anche la
struttura portante e le coperture riprendono i concetti già descritti.
Organizzazione interna e fruizione degli spazi
Indicazione degli spazi funzionali – totale superficie 740 mq – area esterna 1.300 mq
Spazi aperti agli adulti
Attività didattica e ricreativa
Spazi di servizio
atrio e connettivo
aule con laboratorio e servizi
cucina d’appoggio
bidelleria
salone e riposo
stanza del personale e spogliatoi
ufficio per i colloqui
aree esterne
ripostigli e lavanderia
Anche in questo caso l’ingresso è costituito da una loggia e da una bussola vetrata che introduce nell’atrio. Da qui è
immediatamente percepibile il sistema distributivo: a sinistra le sezioni, con gli spogliatoi e gli ingressi alle aule, a
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destra gli spazi di servizio caratterizzati da una parete vetrata articolata che si conclude in un piccolo patio. In fondo,
verso il giardino, un grande salone multi funzionale, utilizzato per le attività ricreative, per le feste e tramite divisori
mobili, attrezzato per il riposo dei più piccoli.
Il giardino è composto da due parti principali, collegate tra loro: la prima, a diretto contatto col salone, contiene un
teatro all’aperto per i racconti e le attività collettive. La seconda, sulla quale affacciano le sezioni, è dedicata al gioco
quotidiano nel verde, con sabbiera e orto didattico, e caratterizzata anche dai grandi fiori del vento, che producono
energia per azionare la giostra e che diventano punto di riferimento visivo per i bambini all’arrivo a scuola, oltre a
comunicare i nuovi concetti energetici ai frequentatori dell’area.
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INTEGRAZIONE CON LE ARCHITETTURE DELL'ESISTENTE SCUOLA MEDIA E DEGLI SPAZI URBANI ESISTENTI
(ARMONIZZAZIONE DELLA PROPOSTA PROGETTUALE CON L'INTORNO)
ORGANIZZAZIONE DELL’AREA E VIABILITÀ
L’analisi del luogo e le esigenze degli edifici scolastici hanno portato alla scelta di creare un vero e proprio polo
scolastico, all’interno del quale dedicare spazi aperti alle diverse età dei bambini. L’accesso a via 4 Novembre è quindi
interdetto subito dopo l’ingresso del parcheggio pubblico, da qui in poi infatti la strada si trasforma in piazza,
principalmente pedonale e ciclabile, con accesso carrabile consentito agli insegnanti, per accedere al proprio
parcheggio esterno, agli scuolabus, agli accompagnatori dei bambini disabili e ai fornitori in genere. L’accesso è
regolato da un cancello, il senso di marcia è mantenuto unico verso il cimitero con un secondo cancello per uscire
dall’area scolastica.
L’area costituisce comunque un attraversamento urbano pedonale diurno tra via Ripa e il cimitero e garantisce un
collegamento, sempre pedonale, ma fruibile tutto il giorno, tra il Monastero e la chiesa di San Pietro, alternativo alla
via Ripa.
I PARCHEGGI
Le dotazioni di parcheggio rispettano le richieste del Decreto Ministeriale del 1975 per la parte pubblica in relazione
alle volumetrie dell’intero complesso scolastico, e le richieste delle N.T.A. del Piano dei Servizi come dotazioni di
pertinenza degli edifici di nuova costruzione.
dotazione parcheggi D.M. 1975 per tutti gli edifici del polo scolastico
volume
parcheggi (1 mq/20mc)
n. posti richiesti
scuola materna
2980,00
mc 149
mq
6
scuola elementare
18000,00
mc 900
mq
36
scuola media
16000,00
mc 800
mq
32
mq
74
totale
1849
n. posti in progetto
104
dotazione parcheggi pertinenziali N.T.A. del Piano dei Servizi (richiesti per i soli nuovi edifici) per addetti
classi
n. posti richiesti n. posti in progetto
posti bici richiesti e in progetto
scuola materna
4
8
32 scoperti
24 coperti
scuola elementare
25
50
34 coperti
150 coperti
58
66
174
totale
Il parcheggio pubblico è ubicato a margine della via Ripa ed è costituito da due livelli distinti: uno scoperto e con
accesso in prossimità Monastero e uno seminterrato, con ingresso da via 4 Novembre. È stato sfruttato il dislivello
esistente per realizzare due piani di parcheggio, che assolveranno alla doppia funzione di servizio alla scuola e alla
città. La scelta di realizzare o meno due livelli potrà essere valutata in base alle reali esigenze dei bacini di utenza
cittadini. L’eventuale stralcio del parcheggio interrato non modifica comunque l’assetto complessivo dell’area.
L’altro parcheggio seminterrato è ubicato nell’area sottratta all’edificazione di superficie ed è compreso nell’area
recintata di pertinenza della scuola, per permettere l’uso esclusivo da parte del personale addetto nel complesso
scolastico, che avrà a disposizione anche l’area scoperta ubicata tra la scuola materna e la media esistente.
Le rastrelliere per le biciclette sono posizionate lungo la piazza, in modo da servire egualmente i tre edifici scolastici.
RAPPORTO CON LA SCUOLA MEDIA
Le scelte compositive del progetto hanno tenuto in considerazione il rapporto con l’edificio esistente: la nuova piazza
infatti si ottiene eliminando la recinzione attuale della scuola media sul fronte strada, ed includendo lo spazio con un
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nuovo fronte longitudinale. Anche lateralmente l’edificio della media viene messo in rapporto con la scuola materna
creando l’ambito di parcheggio pertinenziale alberato tra i due corpi di fabbrica.
L’elemento che segna la relazione tra i due edifici principali (media ed elementare) è la pensilina che copre le
rastrelliere per le biciclette: prendendo il posto della cancellata metallica attuale introduce il tema dei nuovi materiali
(pannelli in legno e copertura leggera) mediando tra i due linguaggi architettonici. È anche l’occasione per migliorare
l’ingresso della scuola media, inserendo una tensostruttura in grado di creare un ambito coperto, luogo di sosta
riparato che segna il passaggio tra esterno ed interno.
Proprio per rinnovare e valorizzare questo spazio esterno il progetto propone la sostituzione dei cipressi (di specie non
pregiata), tipici dell’immaginario del cimitero, con un filare di alberi ornamentali, tipo Prunus cerasi fera detto
“amolo” o “mirabolano”, che scandisca con le fioriture e il fogliame deciduo rosso il susseguirsi delle stagioni.
Ulteriore proposta di intervento in rapporto all’esistente è costituita dal tunnel di collegamento tra la nuova sala
mensa (quindi il centro cottura) che potrà servire sia per facilitare il trasporto dei pasti sia per organizzare la
condivisione degli spazi refettorio tra le due scuole.
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REQUISITI PRESTAZIONALI (SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE E DELLA EFFICIENZA ENERGETICA)
CONCETTI ENERGETICI
Il complesso del nuovo polo scolastico è stato sviluppato fin dalle prime fasi della progettazione sulla base di concetti
volti al massimo risparmio energetico, al benessere per gli utenti e all'utilizzo di materiali biocompatibili.
In particolare, attraverso uno studio approfondito di tutti gli aspetti in seguito sviluppati è stato possibile raggiungere
importanti traguardi dal punto di vista del risparmio energetico che collocano l'edificio nella classe energetica A della
Regione Lombardia.
Dal punto di vista dell'involucro sono stati utilizzati importanti spessori di coibente per assicurare il necessario
isolamento termico nel periodo invernale ed al contempo per garantire un'elevata inerzia termica nel periodo estivo.
Inoltre, al fine di rispettare la scelta progettuale di utilizzare materiali biocompatibili la struttura è coibentata
prevalentemente con fibra di legno.
Dal punto di vista impiantistico si è scelto di rendere l'intero polo scolastico del tutto indipendente da combustibili
fossili, principali responsabili delle emissioni inquinanti in atmosfera, utilizzando energie rinnovabili quali solare
termico, fotovoltaico ed infine il geotermico.
Orientamento
L'intero complesso scolastico è stato studiato in modo tale da massimizzare gli apporti solari nel periodo invernale e
ridurli sensibilmente nella fase estiva. In particolare la disposizione “a ventaglio” consente un corretto fattore di luce
naturale specialmente nelle ore della mattinata per tutte le aule scolastiche; tutto questo si traduce in una migliore
qualità luminosa degli ambienti evitando pericolose situazioni di soleggiamento diretto degli stessi.
Rapporti di forma
• Morfologia dell'involucro
La pianta del complesso scolastico è stata studiata in modo tale da soddisfare sia le esigenze dettate da una buona
fruibilità degli spazi sia le esigenze richieste dal vero e proprio “progetto energetico”.
In linea generale, infatti, un edificio compatto è meno energivoro rispetto ad uno più articolato; l'indicatore utilizzato
per misurare l'efficienza di un edificio dal punto di vista architettonico è il rapporto di forma S/V, ossia il rapporto tra
le superfici disperdenti dell'involucro ed il suo volume. Possiamo quindi affermare che a parità di classe energetica di
un edificio gli spessori di isolante necessari sono sempre più importanti all'aumentare del fattore di forma. L'ottimo
valore del fattore di forma del complesso scolastico di 0.42 ci consente quindi di ottimizzare l'aspetto economico
oltre che quello strettamente connesso all'efficienza energetica dell'edificio.
• Tetto freddo
Gli edifici del complesso scolastico sono caratterizzati da tetti a falde non scaldati. Questa intuizione consente in
primo luogo un sensibile miglioramento del rapporto di forma dell'edificio in quanto ne semplifica la struttura, in
secondo luogo permette l'utilizzo dello spazio venutosi a creare sopra il solaio per l'installazione dei macchinari
dedicati alla ventilazione meccanica controllata e dell'impiantistica dedicata al solare termico ed al fotovoltaico.
La coibentazione
Come già indicato precedentemente e come verrà illustrato in seguito, gli spessori del coibente in fibra di legno sono
importanti proprio per garantire un elevato grado di isolamento ed inerzia termica rispettivamente nel periodo
invernale ed estivo. Particolare attenzione è stata posta ai ponti termici, ossia a quei particolari punti del pacchetto
strutturale che presentano discontinuità termiche (pareti perimetrali, solaio contro terra, solaio verso il vano non
riscaldato ed infine i nodi strutturali): arretrando la struttura e portandola all’interno dell’edificio si garantisce la
completa continuità del coibente.
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Controllo solare e ombreggiamento
Gli ombreggiamenti delle ampie superfici vetrate date dalle aule scolastiche, tramite cornici aggettanti e veneziane
esterne orientabili, sono fondamentali per schermare il sole nelle ore estive più calde, infatti, per quanto si possano
scegliere infissi con elevate caratteristiche termiche, il calore eccessivo compromette il comfort degli ambienti.
Al fine di evitare un costoso dispendio di energia per rinfrescare gli ambienti ed infissi onerosi che garantiscono
elevate prestazioni, attraverso uno studio approfondito del percorso solare nella località di Albino e dell'incidenza
solare su ciascun elemento trasparente, ogni finestra è dotata di appositi aggetti orizzontali e verticali che limitano
sensibilmente l'irraggiamento diretto nei mesi estivi non compromettendo gli apporti solari gratuiti nei mesi invernali.
• Imbotti finestre
Le cornici delle forature sulla facciata, realizzate in alluminio naturale, proteggono con il loro aggetto dalle radiazioni
solari dirette durante i mesi del ciclo estivo, in cui l’inclinazione del sole è minore. All’interno delle cornici sono
presenti partiture opache coibentate e rivestite in doghe in legno, che oltre a scandire la composizione architettonica,
permettono di minimizzare i ponti termici.
• Veneziane esterne
Le veneziane esterne permettono il controllo della radiazione diretta, durante tutto l’anno, e il fattore di luce dei locali
didattici. Nei mesi più caldi permettono di diminuire drasticamente l’apporto di calore negli ambienti dovuto
all’irraggiamento diretto.
Ventilazione meccanica controllata e ventilazione naturale
La chiusura ermetica delle strutture altamente performanti utilizzate (necessarie per raggiungere un elevato grado di
efficienza energetica) rende difficoltosa l’evacuazione di polveri e odori sgradevoli, sviluppabili soprattutto grazie
all’attività metabolica dei bambini.
La necessità di avere un’aria pulita negli ambienti è diventata una priorità a causa del costante incremento di
inquinanti e polveri sottili nell’aria delle città. Particolare attenzione è da dedicare a questo aspetto per consegnare ai
bambini un ambiente salubre e gradevole. Un sistema di ventilazione meccanica efficiente e dedicato, controlla,
equalizza e distribuisce gli apporti termici gratuiti, evita i danni causati da un accumulo di umidità, elimina gli odori,
vapori ed altri inquinanti.
Il corretto dimensionamento del sistema di ventilazione meccanica controllata, suddiviso per zone, bilanciato in
ingresso e in uscita dagli ambienti per avere un efficace “lavaggio trasversale” e una bassa velocità dell’aria, risulta
molto importante.
Infine le macchine di ultima generazione permettono una ridistribuzione in ambiente fino al 90% dell’energia dispersa
con il ricambio d’aria. L’aria viene prelevata dall’esterno e convogliata in un collettore nel terreno che in prima
battuta riscalda l’aria in ingresso in inverno e la raffresca in estate, creando una differenza di temperatura che si
traduce in un risparmio economico. Successivamente gli scambiatori di calore all’interno della macchina, recuperano il
calore dall’aria di espulsione trasferendolo all’aria prelevata dall’esterno in inverno. In estate invece l’aria viene
raffrescata grazie al collettore e “by-passa” lo scambiatore.
II solare termico e il geoscambio (a bassa entalpia)
Il sole è una grande fonte di energia gratuita, rinnovabile e pulita. Un impianto solare termico ha un principio di
funzionamento semplice e facilmente comprensibile anche per dei bambini delle elementari. Le radiazioni solari
dirette e diffuse riscaldano il fluido termo vettore racchiuso nei collettori solari, il quale attraverso uno scambiatore,
riscalda l’acqua contenuta nel serbatoio di accumulo. In questo modo si rendono immediati e visibili i benefici fruibili
per mezzo dell’impianto: riduzione dei costi per il riscaldamento dell’acqua calda sanitaria, riduzione delle emissioni in
atmosfera di sostanze inquinanti (fondamentale per salvaguardare un ambiente nel quale i bambini rimangono per
lungo tempo).
La combinazione successiva con un impianto geotermico a bassa entalpia, garantisce una notevole efficienza
dell’impianto di riscaldamento per la stagione invernale creando un ambiente gradevole e salutare anche per la
stagione estiva mediante il raffrescamento “natural cooling”, grazie alla pompa di calore.
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II solare fotovoltaico
Un impianto solare fotovoltaico è un sistema di conversione dell’energia irradiata dal disco solare (la luce), in energia
elettrica sfruttando il principio fisico dell’effetto fotovoltaico.
I vantaggi di un impianto fotovoltaico sono molteplici. Innanzi tutto l’energia solare è considerata “silenziosa”, adatta
perciò ad un ambiente in cui i bambini rimangono per lungo tempo. Il suo impatto visivo viene considerato un
“elemento positivo”, vista la possibilità di integrazione nella struttura, soprattutto grazie al significato che oggigiorno
viene attribuito agli edifici che lo adottano come edifici “virtuosi”. Dal punto di vista sociale gli impianti fotovoltaici
riducono la domanda di energia da altre fonti tradizionali contribuendo alla riduzione dell'inquinamento atmosferico.
Infatti l’esibizione di queste tecnologie pulite trasmette un’immagine positiva, legata alla cura per l’ambiente, allo
sviluppo sostenibile e alla fiducia nel futuro da trasferire ai bambini. Proprio per questo si sposa ottimamente con le
esigenze comunicative e didattiche che l’edificio vuole soddisfare.
MATERIALI DA COSTRUZIONE
Identificazione dei materiali usati:
1. Solaio contro terra
s = 82,5 cm; U = 0,13 W/m2K
2. Parete perimetrale
s = 40,0 cm; U = 0,12 W/m K
3. Pavimento piano terra
s = 54,0 cm
2
2
4. Solaio verso vano non scaldato s = 33,5 cm; U = 0,12 W/m K
5. Divisorio non portante
s = 18,0 cm
2
6. Parete perimetrale contro terra s = 56,5 cm; U = 0,14 W/m K
Pacchetti strutturali
Di seguito vengono elencate le stratigrafie dei pacchetti scelti.
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• Solaio contro terra
pavimento in linoleum
massetto radiante in cemento
3
pannelli in fibra di legno (ρ = 270 Kg/m )
massetto isolante in cemento cellulare espanso
massetto armato di ripartizione
2
telo separatore in gessotessuto ( 200 g/m )
granulato di vetro cellulare
2
telo separatore in gessotessuto ( 150 g/m )
(λ = 1,3; cm 1)
(λ = 1,4; cm 7)
(λ = 0,046; cm 9,5)
(λ = 0,25 ; cm 15)
(λ = 2,5; cm 15)
(λ = 0,073; cm 35)
• Parete perimetrale
lastra singola in fibrogesso tinteggiata
struttura lignea di supporto e riempimento dell’intercapedine
3
passa impianti con materassino in lana di roccia ( ρ = 50 Kg/m )
3
pannello multistrato in legno a fibre incrociate ( ρ = 430 Kg/m )
3
pannello in fibra di legno ( ρ = 160 Kg/m )
3
pannello in fibra di legno ( ρ = 270 Kg/m )
barriera di protezione al vento e raggi UV
facciata esterna (sotto struttura e pannelli in fibrocemento)
(λ = 0,32; cm 1,5)
(λ = 0,034; cm 5)
(λ = 0,13; cm 10)
(λ = 0,038; cm 14)
(λ = 0,046; cm 9,5)
• Pavimento piano terra
pavimento in linoleum
massetto radiante in cemento
pannello anticalpestio in fibra minerale
massetto isolante in cemento cellulare espanso
telo traspirante antipolvere
elemento portante in legno
struttura per controsoffitto
(λ = 1,3; cm 1)
(λ = 1,4; cm 7)
(cm 4)
(λ = 0,25; cm 10)
(λ = 0,15; cm 32)
• Solaio verso vano non scaldato
pannelli in cartongesso
freno al vapore con membrana multistrato
elemento portante con fibra di legno 210 mm
(λ = 0,32; cm 1,5)
(λ = 0,04; cm 32)
• Divisorio non portante
lastra singola in fibrogesso tinteggiata
struttura lignea di supporto e riempimento dell’intercapedine
passa impianti con materassino in lana di roccia con proprietà
3
di isolamento acustico ( ρ = 50 Kg/m )
lastra singola in fibrogesso tinteggiata
(λ = 0,32; cm 1,5)
(λ = 0,034; cm 15)
(λ = 0,32; cm 1)
• Parete perimetrale contra terra
lastra singola in fibrogesso tinteggiata
struttura lignea di supporto e riempimento dell’intercapedine
3
passa impianti con materassino in lana di roccia ( ρ = 50 Kg/m )
parete armata di ripartizione
2
telo separatore in gessotessuto ( 200 g/m )
granulato di vetro cellulare
2
telo separatore in gessotessuto ( 150 g/m )
(λ = 0,32; cm 1,5)
(λ = 0,034; cm 5)
(λ = 2,5; cm 15)
(λ = 0,073, cm 40)
• Serramenti
2
Trasmittanza media ponderata: U = 1,20 W/m K
vetro basso-emissivo a una camera mm 33 composto da: vetro esterno 44.1 stratificato a controllo totale selettivo +
2
camera: 16 aria + vetro interno 33.2 stratificato antirumore emissivo magnetotronico; Uw = 1,1 W/m K, g = 63%, Rw =
42 dB
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VERIFICA PRESTAZIONALE
Mediante i software di calcolo utilizzati e inserendo i dati delle strutture sopra descritte, l'edificio è stato verificato
secondo i protocolli energetici della Regione Lombardia e CasaClima.
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Con un’emissione di CO2 estremamente contenuta pari a 3,3 kg/m anno ed una potenza di picco di circa 75 kWp si
riesce a soddisfare il fabbisogno per il riscaldamento in inverno ed il raffrescamento in estate.
La produzione di acqua calda sanitaria viene soddisfatta dal solare termico ed eventualmente integrato dalla pompa di
calore.
Considerando i rendimenti delle attuali pompe di calore, valutando i rendimenti degli impianti fotovoltaici
attualmente in commercio ed il particolare sito del complesso scolastico, una superficie captante di 400 mq riesce a
soddisfare la richiesta elettrica per il riscaldamento/raffrescamento.
In questo modo il complesso scolastico riesce a rendersi energeticamente indipendente.
In conclusione, considerando la struttura estremamente performante dal punto di vista termico, i rendimenti degli
impianti termici, degli impianti per la produzione di acqua calda sanitaria e per la ventilazione meccanica controllata,
l’indice di prestazione energetico inserisce il nuovo polo scolastico in Classe A secondo sia la direttiva della Regione
Lombardia sia la direttiva Casaclima.
Dati in uscita dal programma CasaClima
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SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE
II tetto verde
L'utilizzo negli edifici di tetti verdi, in sostituzione dei componenti convenzionali dell'involucro, migliora in modo
significativo le prestazioni energetiche ed ambientali dell'edificio.
Una delle sue principali caratteristiche è quella di avere un effetto equilibrante termicamente, in quanto trattiene
nello strato di terra parte dell’acqua piovana che, evaporando lentamente impedisce l’eccessivo riscaldamento della
copertura in regime estivo e contemporaneamente impedisce la fuoriuscita del calore del fabbricato nei mesi
invernali.
Gli inverdimenti proteggono il tetto dai raggi UV, dalle intemperie e dai danni meccanici. Inoltre, garantiscono una
protezione dell’isolamento sottostante fornendo allo stesso tempo un notevole isolamento acustico del tutto
naturale.
I tetti inverditi apportano benefici anche al clima delle nostre città ed ai loro abitanti, purificando, rinfrescando e
inumidendo l’aria attraverso la loro azione di trattenimento delle particelle di polveri (fino all’85%) e delle
precipitazioni (più del 50%). Le acque raccolte, anziché scomparire nei pozzetti sotto forma di costose acque di scarico
hanno la possibilità sia di evaporare in modo naturale sia di esser raccolte e convogliate in appositi serbatoi. Il tetto
verde infatti rende percorribile la strada del riutilizzo delle acque piovane, previo recupero e filtrazione.
II recupero delle acque meteoriche
L’acqua piovana, se immessa nella canalizzazione dello scarico delle acque nere, incide sul costo della sua
depurazione. E’ possibile riutilizzarla, mentre quella in esubero, verrebbe dispersa direttamente nel terreno per
alimentare la falda.
Il recupero delle acque piovane insieme alla depurazione ad isole creano le basi per un uso razionale delle risorse
primarie.
Il riutilizzo dell’acqua piovana ha bisogno di pochi accorgimenti che ne garantiscano la qualità.
Per la raccolta delle acque tutte le superfici impermeabili, non sottoposte al transito di autoveicoli, sono adatte come
aree di raccolta. Si procede poi al filtraggio che risulta la fase più importante e delicata dell’intero sistema. Il sistema è
composto da un filtro a doppia grigliatura autopulente che espelle all’esterno i corpi estranei come piume, foglie e
insetti. Le acque vengono poi stoccate e accumulate.
Infine tramite le pompe sommerse o le centraline di gestione è possibile ottenere un utilizzo prevalentemente irriguo
o un vero e proprio impianto di erogazione orizzontale che prevede le doppie condutture con auto alimentazione della
cisterna in tempi di siccità, garantendo sempre una riserva idrica pulita ed ecologica.
II recupero delle acque grigie
Una gestione sostenibile del ciclo delle acque si basa inoltre sulla valorizzazione di acque meno nobili e sull'utilizzo
dell'acqua di alta qualità esclusivamente laddove sono veramente richieste caratteristiche di qualità. Il recupero e il
riutilizzo sono realizzabili in maniera semplice e con bassi costi e riguardano la componente delle acque reflue non
interessata dagli scarichi dei WC, indicata in genere come "acque grigie".
Eliminazione dell'utilizzo di combustibili fossili
L'idea progettuale che ci ha guidato nello sviluppo del concetto impiantistico è stata la completa eliminazione
dell'utilizzo dei combustibili fossili.
In questo modo il complesso scolastico, oltre ad essere dal punto di vista energetico estremamente virtuoso, utilizza
per il proprio fabbisogno termico esclusivamente energie rinnovabili quali il geotermico, il solare termico ed il
fotovoltaico azzerando di fatto le emissioni inquinanti in atmosfera.
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ASPETTI DIDATTICI E COMUNICATIVI (INNOVAZIONE TECNOLOGICA ED UTILIZZO PRATICO-DIMOSTRATIVO DI
AUSILI ECOSOSTENIBILI)
SCUOLA MATERNA
Nella scuola materna gli aspetti legati all'utilizzo pratico-dimostrativo di ausili ecosostenibili assumono una
dimensione ludica che non necessariamente spiega in maniera approfondita i funzionamenti, che potrebbero risultare
difficilmente comprensibili ai bambini fino a 5 anni.
La giostra dei fiori del vento
Tre generatori eolici colorati, come margherite giganti, alimentano gli accumulatori necessari al funzionamento di una
piccola giostra nelle giornate di vento. Si evidenzia che la realizzazione di tale gioco didattico è un elemento quasi
simbolico, ritenuto però molto utile per la comprensione del valore delle fonti energetiche naturali da parte dei bimbi
più piccoli. Uno studio più approfondito del vento nell’area in oggetto potrà far valutare l’ooportunità di sfruttre al
meglio tale risorsa dalla quale una eventuale produzione elettrica in esubero potrebbe essere utilizzata per l’edificio.
II tetto e la macchinina solare
I pannelli fotovoltaici alimentano le batterie di un furgoncino elettrico destinato al trasporto dei pasti dal centro
cottura. L'utilizzo di una grafica immediata sul furgoncino e un disegno posizionato vicino al posteggio/punto di
ricarica illustrano come questo sia alimentato dal sole.
Allo stesso modo è organizzato un punto di ricarica per biciclette elettriche.
SCUOLA ELEMENTARE
I bambini che frequentano la scuola possono cominciare a comprendere alcuni fenomeni complessi in maniera
intuitiva e semplice, frequentando gli spazi esterni, da soli o guidati dagli insegnanti. L’edificio stesso, come si vedrà, è
utilizzato per mostrare molti aspetti relativi alle fonti energetiche rinnovabili e alla sostenibilità delle costruzioni.
La corte del sole e il percorso didattico
Collocata tra i primi due corpi di fabbrica, la corte contiene i pannelli esplicativi, gli elementi didattici e la partenza di
un percorso sviluppato in 7 tappe successive intorno agli edifici per coinvolgere i bambini nella comprensione del Sole
e dei suoi effetti.
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Il percorso didattico
fiori
del vento
corte
del sole
corte
dell’acqua
1 e 2 - Le meridiane
I concetti energetici che hanno determinato forma degli edifici sono quasi esclusivamente legati alla
captazione solare. Per illustrare come possa essere sfruttata al meglio questa risorsa è necessario
spiegare in maniera immediata alcuni semplici concetti astronomici. La meridiana, prima tappa del
percorso è l'occasione per poter spiegare il ciclo solare ed i suoi effetti. L'inclinazione dei raggi solari nel
vari periodi dell'anno, durante i solstizi, o anche solo durante il corso della giornata, viene scomposto attraverso due
gnomoni, nella componente verticale che indica l’ora solare proiettando l’ombra sulla parete dell’edificio che riporta
le tacche orarie e nella componente orizzontale che a mezzogiorno indica la stagione e, più genericamente,
l'inclinazione della radiazione solare. Tutto questo potrà dare spiegazione anche alla scelta della differente
inclinazione delle falde dei tetti della scuola.
Oltre a questo semplice strumento, forse anche un po’ approssimativo, nella corte sono collocati anche una meridiana
equatoriale, strumento di precisione, ed un orologio solare, che funziona da gioco didattico proiettando l’ombra del
bambino che dovrà posizionarsi sulla piastrella del mese corrente, introducendo così in modo semplice il concetto
dell’equazione del tempo.
3 Orientamento dei corpi di fabbrica (Sud +- 1h)
Una terza tappa è tra il secondo e il terzo edificio: da qui si può cogliere come la scuola
elementare sia organizzata secondo corpi di fabbrica orientati a SUD+15°/ SUD / SUD-15°. Le
inclinazioni sono ottimizzate per la migliore esposizione, l'angolo di 15 ° rappresenta anche
l'angolo percorso dal sole in un’ora. Attraverso il percorso didattico si potrà mostrare come alcune facciate vadano
ombreggiandosi secondo ore successive
4 - La foglia
La foglia è un laboratorio naturale di trasformazione dell'energia solare. I pannelli fotovoltaici hanno un
funzionamento facilmente riconducibile ad un processo di questo tipo. Captando la radiazione solare sono
in grado di produrre energia elettrica e, come le foglie, debbono avere la migliore esposizione ai raggi
solari. La potenza prodotta ed i record giornalieri di produzione dei pannelli sono monitorati sulla facciata del terzo
edificio da una serie di indicatori digitali che traduce in "lampadine accese" la potenza in KWh
5 - La macchinina solare
Il percorso potrà fare tappa anche davanti alla scuola materna, dove il furgone elettrico per i pasti
si ricarica attraverso i pannelli fotovoltaici e dove gli stessi pannelli alimentano la rastrelliera per le
biciclette elettriche: gli aspetti legati alla quotidianità possono aiutare ad aumentare la
consapevolezza dei bambini sull’utilizzo dell’energia solare.
6 - La formica
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La formica è rappresentazione simbolica del sistema di accumulo di calore solare che durante l'estate
immagazzina energia per l'inverno. II funzionamento del solare termico è facilmente associabile al racconto
di Esopo della formica e la cicala. Durante l'estate l'apporto energetico dei pannelli solari viene accumulato
nel terreno (visualizzato in una sabbiera/formicaio) e, attraverso una pompa di calore, viene recuperato
nella stagione fredda quando l'apporto dei pannelli può non risultare sufficiente al fabbisogno energetico dei
fabbricati. II comportamento virtuoso della formica diventa esemplificativo di un atteggiamento per cui il consumo
non è immediato ma fatto in previsione di un bisogno futuro, valore sicuramente costruttivo nell’educazione dei
ragazzi.
Una tubatura colorata rossa e blu rappresenta schematicamente i percorsi dei fluidi termo vettori e permette di
comprendere come tali fluidi vengano riscaldati e in che modo cedano il calore. Ruotando una grande valvola è
possibile invertire lo schema di funzionamento passando dalla configurazione estiva quella invernale. Una serie di
termometri digitali indica le diverse temperature del fluido nei vari punti dell’impianto.
7 - Il bilancio energetico
Il percorso si conclude con uno schema complessivo che illustra il bilancio energetico
dell’edificio. Viene infatti mostrato con un indicatore qual è il fabbisogno in quell’istante
dell’edificio e come questa sia soddisfatto percentualmente dalle diverse fonti disponibili :
Solare termico
Solare fotovoltaico
Accumulo geotermico
Approvvigionamento dalla rete elettrica
Questi aspetti didattici legati alla sostenibilità e all’uso di fonti rinnovabili viene comunicato anche all’esterno
dell’ambito strettamente scolastico oltre che dalla conformazione dell’edificio anche attraverso gli elementi grafici
applicati alle facciate di testa degli edifici, visibili al passaggio lungo via Martiri di Cefalonia.
La corte dell'acqua
Tra il secondo ed il terzo corpo di fabbrica è ubicata l'area dedicata alla comprensione di alcuni concetti legati al
recupero dell'acqua piovana. I pluviali delle falde dei tetti che scendono in questa corte sono convogliati sopra due
ruote ad acqua. La rotazione di questi mulini informa non solamente della possibilità di utilizzo dell’energia cinetica
prodotta dall'acqua meteorica, ma soprattutto di come le diverse falde, una dotata di pannelli fotovoltaici e quindi
liscia e impermeabile, e l’altra sistemata a verde quindi permeabile e filtrante, si comportino in maniera differente con
la pioggia: la ruota che riceve l'acqua dal tetto verde ruoterà più lentamente e più a lungo dando la possibilità di
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affrontare tematiche ampliate quali la cementificazione dei corsi d'acqua e i fenomeni alluvionali dovuti ad eccessive e
sbagliate urbanizzazioni.
L'acqua raccolta dalle coperture dell’intero edificio durante le precipitazioni viene immagazzinata in una cisterna
interrata. In superficie, a fianco ai mulini, si trova un indicatore collegato al galleggiante della cisterna che indica la
quantità accumulata. Parte della corte è utilizzata per gli orti didattici, irrigati automaticamente con l’acqua di
recupero, ma anche dai bambini stessi che potranno attingere dalla vasca superficiale con i loro piccoli annaffiatoi.
Un filare di alberi ornamentali, meli e peri da fiore, arricchisce il giardino, evidenziando il concetto dell’acqua come
fonte di vita.
Il vestito e l’organismo
In alcuni spazi dedicati della scuola saranno esposti materiali relativi alla composizione dell’involucro esterno, delle
pareti interne e del sistema di riscaldamento. Si tratta principalmente di spazi ove poter sperimentare al tatto i
materiali utilizzati nella costruzione del fabbricato e dove poter visualizzare quelli interclusi e quindi normalmente
invisibili. In uno di questi spazi, direttamente collegato al laboratorio di scienze, alcune teche proporranno
esperimenti didattici mirati alla comprensione dei concetti di benessere ambientale e della trasmissione del calore.
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FATTIBILITÀ ECONOMICA E REALIZZABILITÀ TECNICA
QUADRO ECONOMICO DELL'INTERVENTO
Di seguito si fornisce un quadro di massima dei costi necessari alla realizzazione del progetto. I costi applicati risultano
da altri interventi realizzati, salvo l’impiantistica dedicata alle fonti rinnovabili, che incide in modo particolare in
questo intervento, diventando una parte cospicua del costo degli edifici.
Voci di spesa
Importo €
scuola materna
840.000,00
scuola primaria
4.430.000,00
parcheggio seminterrato 1
435.000,00
parcheggio seminterrato 2
300.000,00
sistemazioni stradali
450.000,00
sistemazioni esterne e verde
250.000,00
Totale lavori
6.705.000,00
iva 10%
670.500,00
Totale iva inclusa
7.375.500,00
Spese tecniche - iva 20% inclusa
400.000,00
Totale incluse spese
7.775.500,00
Somma a disposizione dell’amministrazione
Totale quadro economico
224.500,00
€
8.000.000,00
REALIZZAZIONE E TEMPISTICA
In linea generale i tempi di costruzione a secco sono notevolmente inferiori rispetto ad una costruzione in muratura
tradizionale ottimizzando così tutti quelli che sono i costi di cantierizzazione e manodopera.
Indicativamente i tempi necessari alla costruzione del grezzo si attestano a 3/4 mesi per l'intero complesso scolastico
mentre per ottenere la realizzazione finita occorrono in linea di massima altri 8/10 mesi.
Potrà essere valutata l’opportunità, comunque garantita senza togliere funzionalità al progetto, di intervenire per
stralci temporalmente separati: l’organizzazione dell’area permette infatti di realizzare in una sequenza così
ipotizzabile:
fase 1: realizzazione della scuola primaria - in questa fase il parcheggio rimane nell’area a fianco della scuola media
fase 2: realizzazione parcheggio pubblico a due piani - la possibilità di parcheggio rimane sull’area della futura scuola
materna
fase 3: realizzazione della scuola materna, delle sistemazioni stradali e della piazza, del parcheggio a raso per gli
addetti – il parcheggio a due piani è già utilizzabile
fase 4: realizzazione del parcheggio seminterrato per addetti – non strettamente necessaria, da valutare in sede
opportuna
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