© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.

Il sito della nuova scuola materna è un quadrilatero di forma irregolare posto in una posizione in cui le relazioni tra la struttura consolidata degli assi storici e la struttura dei nuovi ampliamenti trovano un punto d’incontro. La scuola si dispone come punto nodale dell’intorno, rafforzando attraverso la “costruzione” dei confini del lotto e la collocazione dell’ingresso in asse con la Via Carebbio, il ruolo dell’area dentro la struttura morfologica del contesto esistente. La collocazione dell’edificio unitamente alle ragioni di rapporto urbano, all’ottimizzazione delle esposizioni solari hanno suggerito la soluzione di un’architettura compatta, capace di coinvolgere contemporaneamente interno ed esterno, edificio e spazio naturale. Si è pertanto definito un impianto protetto ma contemporaneamente che apre ampie visuali esterne in stretto rapporto con il giardino e la nuova piazza antistante che mira ad includere in un unico gesto architettonico l’edificio scolastico vero e proprio e l’intorno urbano direttamente connesso. Si definisce in tal modo una sorta di “chiostro” composto da due ali in cui si concentrano tutte le funzioni didattiche. La semplicità d’impianto rende funzionale l’intero complesso definendo in modo inequivocabile, gli ingressi, i flussi e tutte le attività dei fruitori. Il progetto organizza il programma attorno allo spazio aperto centrale (giardino) che offre alla scuola un punto focale, attorno al quale si organizza la vita dei bambini. La razionalità formale, la semplicità costruttiva unita all’elevata prefabbricazione e alle tecnologie per il risparmio energetico garantiscono l’economicità realizzativa e quella successiva di esercizio. L’ingresso pedonale avviene dal punto maggiormente protetto posto in stretto rapporto con la nuova piazza antistante la scuola e con i la zona parcheggi a segnalare il ruolo pubblico dell’edificio. Da qui si passa poi all’atrio, illuminato da un patio interno, quindi si accede al locale per l’assistenza, agli spazi collettivi e quindi all’area didattica vera e propria. Nell’ala nord vengono concentrate tutte le funzioni necessarie alla vita didattica della scuola materna: le cinque sezioni, le aree dedicate alle attività libere, i laboratori e i servizi igienici. Il locale mensa, ampiamente illuminato da una grande apertura verso il giardino, svolge un ruolo di mediazione tra la scuola materna e il micronido e per questo appare in continuità con gli altri ambienti comuni. Questa scelta permette, da un lato, ai bambini di considerare la consumazione dei pasti un’attività didattica nel processo di apprendimento, dall’altro rappresenta un’ulteriore articolazione dello spazio comune. Tutte le aule della scuola materna si affacciano sul giardino con esposizione a sud. Queste intrattengono con lo spazio aperto una stretta relazione. Gli spazi del micronido sono esposte, invece, ad est e sono fornite di un ulteriore giardino dedicato. In entrambi i casi, l’aggetto fisso della copertura ed elementi frangisole mobili proteggono l’interno da un irraggiamento solare eccessivo. L’unità didattica tipo è formata da un ingressospogliatoio, dai servizi igienici. In esse attraverso opportune articolazioni e parti vetrate è garantito il controllo da parte degli insegnanti, di tutti gli spazi per le diverse attività (a tavolino e speciali). Il progetto definisce all’esterno della scuola un nuovo spazio pubblico denominato: Il Giardino della luce e dell’energia. Qui all’ombra di nuove piantumazioni, un piccolo bar posto sotto un grande struttura fotovoltaica, fornisce ai nonni e ai genitori un recapito e un luogo in cui alla neutralità del momento dell’attesa dell’uscita dei nipoti si sostituisce un momento aggregativo, in uno spazio urbano attrezzato (panchine, arredi). Alberi fotovoltaici producono energia per il giardino della luce prodotta da elementi LED a basso consumo (del tipo RGB per cambio dei colori) che trasforma l’asilo in un punto di riferimento urbano. Uno spazio urbano concettuale, in cui la luce, scandisce i percorsi, con effetti luminosi, che oltre a produrre gradevoli giochi di luce con l’energia prodotta in loco, garantisce sicurezza e presidio del nuovo spazio pubblico.

© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.

La scuola materna è intesa come: Laboratorio“dei sensi”, in cui si realizza il più vasto supporto allo sviluppo delle capacità cognitive, emotive e percettive attraverso: colore, forma, suono ,odore, luce….. I laboratori sono posti sia all’interno che nel giardino della scuola. Questi due spazi da un punto di vista dell’esperienza didattica costituiscono un sistema totalmente integrato che definisce un percorso sensoriale con introduzione di stimoli emotivi: uso dei 5 sensi come strumento di conoscenza e parte del processo didattico. All’interno della scuola trovano posto accanto ai tradizionali laboratori fissi e definiti in rapporto alla legge, alcuni laboratori mobili posti negli spazi comuni, quali: Laboratorio Visivo: uno spazio completamente chiudibile costituito da pannelli mobili leggeri appesi a soffitto e differenziati nel colore (4 colori principali). Laboratorio Acustico sono posizionati esternamente dei tubolari in acciaio, differenziati tra loro per misura e distanziati in vario modo a costituire uno xilofono gigante. Mentre lo spazio esterno della scuola ospita il “Giardino dei Sensi” un percorso posto all’intero sistema del verde della scuola definito da erbe aromatiche, fiori odorosi, siepi di erbe officinali, alberature a fioritura stagionale che attraggono l’attenzione e la curiosità dei bambini. Laboratorio (giardino) dei PROFUMI: utilizzando piante da frutto (ribes, piante da frutto nane, fragole, ecc) e degli odori erbe aromatiche (salvia, rosmarino, lavanda). Laboratorio (giardino) dei COLORI costituito da bulbi e piante dalla fioritura vistosa, con piante da fiori stagionali/annuali, piante perenni che presentano la più alta varietà di colori possibili. Laboratorio (giardino) dei RUMORI con la realizzazione di uno piccola vasca umida di pochi centimetri di profondità con canneto nel quale dimoreranno piccoli animali come rane, libellule, damigelle, tipule. Un piccolo micro_ ambiente ad alta diversià biologica progettato e realizzato in totale sicurezza. Accanto a questi alcuni strumenti mossi dall’aria. Laboratorio (giardino) TATTILE: presenta una superficie composta da sassi, erba, acqua, e con varietà di piante (che non possano essere dannose) atte a sviluppare la funzione tattile: a foglia liscia, ruvida, pelose, glabre, a fusto appiccicoso ecc; la Mimosa Sensitiva, pianta sensibile che chiude le foglie se toccata.

© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.

L’approccio progettuale. Nella progettazione dell’edificio oggetto del presente concorso si è posta particolare attenzione a tutte le tematiche riguardanti i sistemi, le tecnologie, le metodologie di sviluppo legati all’ecosostenibilità, al risparmio energetico, nel rispetto della natura del luogo. Tra tutti i sub-sistemi che costituiscono l’edificio, l’involucro edilizio è senza dubbio il sistema dominante. Questo rappresenta il mediatore climatico tra esterno ed interno ed influenza notevolmente il comfort degli ambienti interni e i consumi energetici, minimizzando la dipendenza dell’edificio dai sistemi impiantistici. L’analitica modellizzazione del comportamento energetico dell’edificio, l’intenzione dichiarata di garantire un elevato livello di comfort – termoigrometrico, acustico, luminoso e olfattivo – per gli ambienti interni, l’assoluta consapevolezza della necessità di utilizzare materiali ecologicamente sostenibili, estendendo il concetto all’intera vita del prodotto, hanno suggerito le scelte tecnologiche relative alle componenti dell’involucro termico. Per ridurre l’impatto ecologico della costruzione è stato scelto di realizzare un’intelaiatura in legno, materiale resistente ma leggero, capace di offrire un’elevata resistenza termica da cui deriva un’alta efficienza energetica. L’edificio, per massimizzare il suo comportamento passivo nei confronti dei guadagni solari, presenta ampie vetrate esposte a sud. Le pareti verticali opache (U 0,13 W/m2K) sono coibentate con un generoso isolamento in pannelli di fibra di legno da 22 cm di spessore, interposti tra i montanti. Questa scelta presenta il vantaggio di neutralizzare la presenza di ponti termici, dannosi per il comportamento energetico dei fabbricati e per la probabile insorgenza di fenomeni di umidità superficiale. La struttura a contatto con il terreno (U 0,20 W/m2K), è isolata con uno strato da 12 cm di pannelli in vetro cellulare, ideale per la sua nota insensibilità nei confronti dell’umidità. Anche la copertura, così come la soletta che divide il vano tecnico sopra le aule, ha una struttura lignea ed è coibentata con pannelli in fibra di legno a doppia densità da 22 cm di spessore (U 0,14 W/m2K). Il manto superficiale della copertura è costituito da verde pensile di tipo estensivo, utilizzato come strumento di compensazione e mitigazione ambientale oltre che per restituire alla natura la superficie coperta dal fabbricato. L’involucro dell’edificio così concepito risulta possedere una bassa capacità termica ma un’elevata resistenza termica. Caratteristiche che, dato l’utilizzo non costante sulle 24 ore della struttura, facilitano la rapidità di riscaldamento nel periodo invernale. Trattandosi di una struttura ampiamente vetrata sul fronte sud, è stato necessario valutare attentamente, durante la stagione invernale e quella estiva, i diversi fattori legati alle perdite di calore e ai guadagni solari gratuiti. Pertanto, i serramenti previsti sono costituiti da triplo vetro basso emissivo con vetrocamere riempite con gas Argon (trasmittanza media Uw1,1 W/m2K). Le vetrate sono di tipo selettivo per scongiurare l’eventualità di sovraccarico termico durante le stagioni più calde. Un profondo aggetto della copertura tiene la facciata in ombra quando il sole estivo è alto all’orizzonte. La scelta di utilizzare una struttura in legno deriva da una serie di considerazioni principalmente di natura ecologica, energetica ed economica. Il legno, come è risaputo, ha un effetto positivo sul ciclo del carbonio con conseguenze benefiche sul riscaldamento dell’atmosfera causato dai gas serra climalteranti. Costruire in legno significa utilizzare un sistema prefabbricato che riduce notevolmente i tempi di realizzazione in cantiere, trattandosi spesso di soli assemblaggi. La fibra di legno, utilizzata come coibente, è un materiale totalmente naturale che favorisce la diffusione del vapore oltre ad assorbire molto bene il suono. Un materiale isolante con densità elevata come la fibra di legno, applicato all’interno delle pareti, limita il surriscaldamento dell’edificio attraverso l’involucro. Durante il periodo estivo il calore che penetra nell’edificio durante il giorno, viene accumulato e restituito nelle ore notturne, grazie ad un notevole valore di sfasamento dell’onda termica e di attenuazione della temperatura. L’involucro così come sopra definito garantisce delle ottime condizioni di comfort percepito dagli occupanti. Pareti altamente coibentate e vetrature ad alte prestazioni garantiscono l’omogeneità delle temperature relative agli elementi che racchiudono lo spazio oltre all’innalzamento delle temperature stesse. Tutto ciò porta conseguentemente ad un miglioramento della temperatura operativa, ossia della temperatura effettivamente percepita dagli occupanti. Le scelte tecnologiche operate, integrate con il sistema impiantistico adottato, garantiscono un fabbisogno termico annuale dell’edificio inferiore a 6 kWh/m3, indice che permette il conseguimento della classe energetica A. (calcolo verificato secondo la procedura di calcolo in vigore in regione Lombardia). Il comportamento energetico.

© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.

La strategia impiantistica. La tipologia delle funzioni presenti e dell’utenza ospitata, richiede un elevato comfort ambientale all’interno degli spazi. Si è ritenuto idoneo un sistema di distribuzione del calore di tipo radiante a pavimento, tale da generare una distribuzione uniforme delle temperature, vicina al benessere termico ideale.Per il riscaldamento del fluido circolante nei pannelli radianti funzionanti a bassa temperatura, è previsto il collegamento con una pompa di calore, azionata a corrente elettrica. La pompa di calore estrae il calore dal sottosuolo con l’ausilio di sonde geotermiche, per poi cederlo agli ambienti interni. L’energia così ricavata, insieme ad un impianto solare termico di 20 mq, posto sopra la copertura della centrale termica, è sufficiente a coprire il fabbisogno termico di riscaldamento ed acqua calda per uso sanitario. In questo modo la risorsa energetica viene ottimizzata, realizzando un edificio privo di emissioni di CO2 e di fumi derivanti dalla combustione. I sistemi precedentemente elencati saranno ospitati nella centrale termica. Si prevede inoltre l’installazione di un sistema di ventilazione meccanica controllata, al fine di ridurre le perdite termiche dovute alla ventilazione dei locali, dotato di recuperatore di calore ad alta efficienza, in grado di prelevare dall’aria espulsa fino al 95% dell’energia termica altrimenti dispersa. La ventilazione meccanica controllata è una tecnologia che permette un corretto e automatizzato ricambio d’aria all’interno degli ambienti. Si tratta di un sistema ideale da utilizzare in ambiti scolastici in cui la presenza contemporanea di bambini peggiora la qualità dell’aria se non correttamente ricambiata. I vantaggi della ventilazione meccanica controllata sono così riassumibili: riduzione delle fonti di rumore dall’esterno; costante rinnovo dell’aria; riduzione del fabbisogno di energia termica; riduzione dei fenomeni nocivi legati alla formazione di condensa. Le tubazioni di aspirazione dell’aria dell’impianto di ventilazione meccanica controllata, saranno poste a 2 metri di profondità nel terreno e con l’utilizzo di uno scambiatore di calore si soddisfa, in modo passivo, il fabbisogno di raffrescamento estivo del complesso. Vista la necessità di disporre di corrente elettrica per il funzionamento dell’impianto di riscaldamento è stato spontaneo pensare ad un impianto fotovoltaico da installarsi, rivolto a sud, sulla copertura del bar. L’impianto sarà in grado di soddisfare una buona parte del fabbisogno energetico della scuola.

© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.

Il benessere indoor. L’involucro in legno, caratterizzato da una bassa inerzia termica, presenta il vantaggio di riscaldare e raffrescare gli strati interni delle pareti velocemente, contribuendo a migliorare la temperatura operativa. La temperatura operativa è la temperatura effettivamente percepita dalle persone all’interno dei locali ed è influenzata sia dalla temperatura dell’aria sia dalla temperatura delle superfici che delimitano l’ambiente, opportunamente pesate. Ciò è di importanza fondamentale negli ambienti del nostro progetto, dove ogni sforzo è rivolto ad operare scelte tecnologiche in grado di conseguire il massimo livello di comfort termico integrando in maniera sinergica lo studio degli impianti per la regolazione dell’umidità relativa ambientale e la qualità dell’aria indoor. La presenza della ventilazione meccanica, infatti, consente di abbassare i livelli di concentrazione di CO2 nell’aria, per effetto dei ricambi, ma anche di filtrare l’aria esterna in modo efficace eliminando tracce di pollini, VOC e altri microinquinanti eventualmente presenti negli ambienti. Il comportamento acustico. Il benessere acustico degli occupanti è garantito dalla stratigrafia dei materiali che compongono l’involucro, dalle accortezze tecniche di seguito descritte e dalla presenza dell’impianto di ventilazione meccanica. Gli abbondanti spessori di isolamento in fibra di legno e la struttura lignea presentano un buon indice di attenuazione sonora e un efficace potere fonoisolante (Rw pari a 54 dB) che indica l’attitudine di un elemento costruttivo ad impedire la propagazione del suono d’aria. È prevista la desolidarizzazione della struttura, verticale ed orizzontale, dall’ambiente esterno, mediante l’applicazione di materiali elastici resilienti studiati per l’isolamento dai rumori atti ad interrompere la propagazione dei rumori per via solida. A contribuire alla prestazione acustica concorrono le vetrate triple. Per quanto riguarda il sistema impiantistico è prevista la fasciatura con materiali idonei delle tubazioni tale da minimizzare la propagazione del suono. Il comfort luminoso. Dato il tipo di utenza che occuperà i locali, assume grande importanza il comfort luminoso garantito mediante la captazione della radiazione solare diffusa attraverso vetri di tipo extrachiaro che suppliscono alla riduzione del fattore luminoso derivante dalla presenza di vetrate triple. È inoltre previsto un sistema di illuminazione a basso consumo, privilegiante apparecchi a LED, provvisto di regolazione tramite dimmer con la possibilità di regolazione per file parallele dell’intensità del fascio luminoso. Il tetto giardino. Come si è detto la scelta progettuale della copertura ha privilegiato la realizzazione di un tetto coltivato a verde estensivo, che ospita una vegetazione di tipo superficiale. Oltre alle motivazioni già precedentemente riportate, con il tetto giardino durante le forti precipitazioni, si ottiene un effetto spugna che provoca una forte riduzione del deflusso delle acque, contribuendo a diminuire sensibilmente il carico della rete municipale di drenaggio. Il tetto coltivato a verde contribuisce al miglioramento dell’isolamento termico e acustico, garantendo un discreto effetto fonoassorbente. Con una copertura così concepita, le intemperie non hanno alcuna azione diretta sull’impermeabilizzazione e sulla struttura delle coperture, prolungandone la vita media. Risulta inoltre migliorato il benessere degli ambienti interni in quanto è ridotto l’effetto delle escursioni L’effetto camino. La ventilazione naturale è da sempre uno dei meccanismi di raffrescamento più utilizzati per i suoi effetti positivi. La condizione di benessere degli individui migliora infatti grazie al movimento d’aria che induce un aumento degli scambi convettivi tra il corpo umano e l’ambiente. Allo stesso tempo l’introduzione di flussi d’aria a temperatura inferiore rispetto a quella interna consente di rimuovere i carichi termici in eccesso. Gli spostamenti d’aria all’interno di un edificio sono generati dalla differenza di pressione fra due zone adiacenti e comunicanti. È ciò che si definisce effetto camino. L’edificio in progetto è stato studiato per sfruttare, seppur in maniera attenuta data l’esigua altezza, l’effetto camino generato dalla contemporanea apertura delle finestre.

© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.

© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.

© Marcello Pari . Pubblicata il 26 Marzo 2010.