Per un piccolo comune di 4.000 abitanti riqualificare la vecchia scuola del paese secondo il protocollo CasaClima R School e ampliarne una sezione didattica è una scelta lungimirante, ma molto più complesso è reperire i fondi per i lavori utilizzando le forme d’incentivazione disponibili a livello governativo e ottimizzare le scelte tecnico-progettuali. Questo è però quello che è avvenuto a Vescovato, piccolo comune alle porte di Cremona, grazie un’amministrazione attenta alla qualità ambientale e alla riduzione dei consumi energetici del patrimonio immobiliare pubblico.
Il primo vincolo di progetto di tutta l’operazione è stato fin da subito il budget per i lavori: 440.000 euro per risanare energeticamente 4.600 m3 di edificio scolastico distribuito su 950 m2 di superficie riscaldata e ampliarne una parte di 650 m3 e 100 m2 di superficie utile da destinare ad aula polifunzionale.
Circa un terzo dell’investimento è stato recuperato con il Conto Termico e la restante parte è possibile recuperarla nel tempo grazie alla riduzione dei consumi energetici. L’intervento ha garantito complessivamente un netto miglioramento del comfort abitativo e una riduzione dei consumi di riscaldamento rispetto alla situazione esistente del 52%, passando dalla classe D a 476 kWh/m2anno alla classe A1 a 229 kWh/m2anno.
Intervento sull’edificio esistente
I progettisti di studiorinnova, studio tecnico che da anni opera in campo energetico, incaricati della redazione del progetto esecutivo, si sono concentrati sull’involucro opaco risanando le criticità esistenti a partire dal rivestimento di facciata con formelle in cotto parzialmente distaccate. L’operazione ha permesso un’idonea superficie per l’aggrappo del cappotto in Eps di spessore 16 cm di Grigolin. Il cappotto ha permesso d’inglobare interamente i davanzali esistenti delle finestre ed evitare la loro rimozione.
Gli imbotti dei serramenti sono stati isolati andando in battuta al telaio dei serramenti nuovi ed esistenti e i nuovi davanzali sono stati realizzati in lamiera preverniciata posata su pannello isolante in Xps, precedentemente rasato come il cappotto. Il secondo intervento a costo contenuto è stato l’isolamento del solaio del sottotetto mediante la posa di doppio materassino isolante in lana di roccia insacchettato, dello spessore complessivo di 20 cm di Isover.
I serramenti per la maggior parte si presentavano in ferro, a vetro singolo, non a taglio termico. Alcuni erano in legno, con doppio vetrocamera e distanziale plastico. La scelta è stata quella di limitare i costi conservando i serramenti in legno, anche se non altamente performanti energeticamente, e sostituire quelli in acciaio con nuovi serramenti in Pvc della linea Geneo di Rehau con valore di trasmittanza Uw inferiore a 1.1 W/m2K.
Al fine di ridurre ulteriormente le dispersioni termiche si è optato per l’eliminazione delle tapparelle isolando i cassonetti esistenti. Questi ultimi non sono stati rimossi ma riempiti con materiale isolante in lana di roccia previa sigillatura verso l’esterno con nastro Riwega Usb Tape1 per la tenuta all’aria. A seguito di questo primo step d’interventi sono state valutate le criticità dovute a eventuali ulteriori ponti termici.
La conformazione geometrica dell’attacco a terra ha agevolato il mantenimento di una temperatura minima interna lontana dal punto di rugiada, infatti, il pavimento rialzato di 60 cm dalla quota del marciapiede su vespaio non areato garantisce una temperatura lontana dal punto di rugiada sul perimetro interno del pavimento. La criticità della tettoia di sporto in cemento armato a copertura dell’ingresso è stata risolta evitandone la rimozione ma conservandola isolandola mediante pannello in Xps.
In tal modo è stato possibile garantire una temperatura superficiale interna sempre superiore ai 17°C. A seguito di questi semplici interventi di progetto, verificati anche agli elementi finiti con software di calcolo Mold Simulator della Dartwin, è stato eseguito il calcolo CasaClima e si è ravvisata la necessità d’inserire un sistema di ombreggiamento per aumentare il periodo di comfort riducendo il surriscaldamento degli ambienti scolastici posti a sud.
Si è optato per la posa di tende filtranti non solo per schermare gli apporti solari e il possibile abbagliamento ma, a costi contenuti, garantire una buona illuminazione naturale, ricordando la situazione pre-intervento con tapparelle generalmente abbassate e luci accese in pieno giorno. Le tende motorizzate diventano l’elemento di novità dell’edificio, contribuendo a un restyling del fabbricato: i colori tenui alternati tra loro generano un movimento cromatico dei prospetti visibili da pubblica via (sud, est e ovest).
Gli stessi colori sono stati ripresi per caratterizzare alcuni elementi di facciata, in particolar modo il prospetto d’ingresso con la pensilina e la riquadratura delle finestre degli uffici. Un’ulteriore personalizzazione dell’edificio scolastico è data da un totem di facciata composto da disegni dei bambini riprodotti su larga scala, stampati e fissati su supporto metallico. Al termine di ogni anno scolastico è possibile rimuovere le pellicole adesive e posizionare nuove stampe, personalizzando ciclicamente la facciata d’ingresso.
Per la schermatura dell’importante vetrata del vano scale posta ad est si è optato per frangisole fissi, con angolazione delle lamelle impostata a 45°. All’interno sono state sostituite le lampade al neon con led panel, in modo tale da garantire mediante il relamping la corretta illuminazione degli ambienti didattici, riducendo del 60% il fabbisogno energetico per l’illuminazione. La scuola presentava già al momento dell’intervento un impianto fotovoltaico in pannelli di silicio policristallino, della potenza di 20 kW, con convenzione di scambio sul posto.
Anche se un abbinamento dell’esistente generatore di calore a gas con pompa di calore poteva essere la scelta efficace, per rispettare il budget ci si è limitati all’installazione delle valvole termostatiche sui radiatori, in modo tale da regolarne puntualmente la temperatura in base l’esposizione delle aule e degli ambienti didattici. Le azioni dell’intervento si sono quindi concentrate sull’involucro opaco e trasparente in ottica di riduzione delle perdite energetiche.
Un edificio ben isolato consuma meno energia facendo lavorare molto meno gli impianti. Il controllo della qualità dell’aria interna richiede macchine di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore. Non essendoci però, al momento dell’intervento, le adeguate coperture economiche ci si è limitati a garantirne la predisposizione mediante la realizzazione dei fori di facciata, prevedendo l’installazione di unità di ventilazione decentrali (una per aula) con controllo della Co2 mediante sensore ambiente.
Ampliamento Nzeb e antisismico
La scuola necessitava di un ulteriore ambiente didattico da adibire a spazio multifunzionale quale palestra e aula magna. Si è optato per la realizzazione ex novo di un volume compatto con requisiti Nzeb e antisismici tale da poterlo utilizzare anche come edificio strategico nel piano territoriale di protezione civile.
L’aula polifunzionale, di pianta regolare a forma rettangolare ha la struttura portante in cemento armato. La platea di 50 cm è stata isolata dall’esterno con 20 cm di pannelli in Xps compresso di Dow Styrodur. La trasmittanza del pavimento è di 0.13 W/m2K. Gli elementi opachi verticali sono stati anch’essi isolati con 20 cm di cappotto in Eps in modo tale da poter contenere i cassonetti isolati per l’alloggiamento delle schermature filtranti. La trasmittanza delle pareti è di 0.15 W/m2K.
Il tetto piano con solaio in laterocemento è isolato con 20 cm di pannelli in Xps e sovrastante massetto di pendenza e guaina Index Unolastic più trattamento riflettente con Withe reflect. La trasmittanza del tetto è di 0.15 W/m2K. Per i serramenti si è optato per profili in Pvc, sempre della Rehau, certificati Passivhaus con triplo vetrocamera e un valore medio di trasmittanza Uw=0.85 w/m2K. Il monoblocco Alpac Presystem ha lo spessore d’isolamento delle spalle maggiorato a 8 cm per attenuare il ponte termico dell’imbotte del foro finestra.
Il cassonetto per l’alloggio delle tende filtranti è stato posizionato all’esterno e contenuto nello spessore del cappotto. La nuova aula polifunzionale è certificata in classe A4 Cened Regione Lombardia con un valore di Epgl, nren di 33,68 kWh/m2anno e CasaClima Classe A di 33,68 kWh/m2anno. Per la zona dedicata alla palestra è stato scelto il pavimento in gomma Ramflex da 6 mm di Mondopavimenti in doppio strato in gomma vulcanizzata, versatile e resistente, con finitura superficiale martellata.
Grazie alla combinazione di due strati di diversa densità, Ramflex è in grado di resistere all’usura e al peso di attrezzature sportive, fornendo contemporaneamente un ottimo assorbimento degli urti e ritorno di energia offrendo un’ottima combinazione di resistenza e assorbimento degli urti. Lo strato superficiale in gomma di 2 mm di spessore è in grado di sopportare l’usura dovuta a carichi e leggere abrasioni.
La superficie non porosa permette una facile manutenzione e fornisce un grip ottimale per tutti i workout con scarpe minimali e a piedi nudi, essendo antiscivolo. La combinazione tra strato superficiale e sottostrato ammortizzante assicura una perfetta stabilità dimensionale e rende Ramflex adatto a un’ampia gamma di esercizi, anche a terra.
Acustica
L’ambiente polifunzionale è stato acusticamente testato e si è riscontrato un eccessivo riverbero nonostante la finitura del pavimento in gomma e il soffitto in cartongesso. Questo era da imputarsi principalmente alle ampie superfici vetrate. Maggiore è la superficie fonoassorbente in un ambiente, minori saranno i livelli sonori. È stato dimostrato che la riduzione fisica dei livelli sonori (=minore rumore) in un ambiente implica una riduzione addizionale della reazione psicologica: le persone parlano più silenziosamente, caratteristica fondamentale in una scuola.
Inoltre, per quanto riguarda gli ambienti che richiedono un alto livello di chiarezza del discorso, l’applicazione del valore C50 potrebbe rappresentare un parametro più appropriato del tempo di riverberazione. Sebbene lo Sti (Speech Trasmission Index) sia parzialmente determinato dal tempo di riverberazione, esso è meglio correlato alla quantità di superficie fonossorbente in un ambiente.
Aggiungendo fonoassorbimento con il posizionamento di materiali fonoassorbenti alle pareti diminuirà il tempo di riverberazione, migliorerà l’intellegibilità del parlato e verrà ridotto il livello di pressione sonora. La soluzione adottata, pertanto, è stata quella di applicare dei pannelli di arredo Ecophon di Saint Gobain alle pareti. I pannelli a parete sono stati divisi in piccoli gruppi e applicati alle pareti in composizioni regolari.
Strategia impiantistica
La climatizzazione degli ambienti è ad aria con pompa di calore Panasonic, abbinata a unità di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore. In tal modo è stato possibile coprire i consumi elettrici con un impianto fotovoltaico della potenza di 5 kWp posato sulla copertura piana. I moduli fotovoltaici in silicio policristallino hanno potenza di 175 W.
Qualità progettuale Casaclima
L’aula polifunzionale ha ottenuto la certificazione Casaclima Classe A con un consumo di 20 kWh/m2anno e un’emissione di soli 8 kg Co2/ m2anno, superando la prova di Bloower Door Test con un valore n50 di 0.79 h-1. L’edificio esistente, risanato energeticamente, ha ottenuto la pre-certificazione Casaclima R School e a oggi è in classe B CasaClima con 38 kWh/m2anno. In progetto sono state valutate le predisposizioni per completare l’iter di certificazione anche in una fase successiva senza dover effettuare interventi di tipo invasivo.
L’installazione delle unità di ventilazione meccanica controllata di tipo decentrato e la posa di pannelli fonoassorbenti nelle aule per il miglioramento del riverbero e la chiarezza del parlato, sono alcuni degli interventi di completamento previsti per completare l’iter di certificazione, consegnando alla cittadinanza e alle giovani generazioni un edificio risanato energeticamente con un’alta qualità abitativa degli spazi indoor, grazie all’applicazione del protocollo di certificazione CasaClima School, assunto come linea guida dell’interventointervento.
Edifici Nzeb a consumo energetico quasi nullo
Dal 2021 tutti gli edifici nuovi o soggetti a una ristrutturazione profonda dovranno adeguarsi allo standard europeo Nzeb – nearly Energy Zero Building ,“Edifici a Energia Quasi Zero” con livelli di prestazione molto elevati. Gli edifici pubblici stanno dando l’esempio rispondendo ai requisiti Nzeb già dal 2019. Alcune regioni e province autonome sono state anche più ambiziose e hanno anticipato tali scadenze. Per i nuovi edifici, in Lombardia la data è stata anticipata al 2016 e, in Emilia Romagna, al 2017 per gli edifici pubblici e al 2019 per gli altri.
L’edificio a energia quasi zero (Nzeb) è definito come un “edificio ad altissima prestazione energetica in cui il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo è coperto in misura significativa da energia da fonti rinnovabili, prodotta in situ”. Il concetto di Nzeb è stato introdotto dalla direttiva Epbd (2010/31/Eu). La direttiva Epbd rappresenta la principale politica comunitaria in materia di prestazione energetica degli edifici ed è stata recepita in Italia con decreto-legge 63/2013, convertito in legge n. 90/2013.
L’obiettivo europeo al 2050, inoltre, è un parco de-carbonizzato in cui tutti gli edifici dovrebbero essere a energia zero. In particolare, le caratteristiche di un “edificio a energia quasi zero” in Italia sono stabilite dal Decreto Ministeriale 26 giugno 2015 del Ministero dello Sviluppo Economico, “Requisiti Minimi”: sono Nzeb gli edifici, sia di nuova costruzione che esistenti, per cui sono contemporaneamente rispettati i requisiti prestazionali previsti dal decreto stesso e gli obblighi d’integrazione delle fonti rinnovabili previsti dal Decreto Legislativo 28/2011 sulle rinnovabili.
Lo standard nazionale prevede l’inclusione di altri requisiti minimi Nzeb in aggiunta al limite complessivo sul consumo di energia: gli indici di prestazione termica utile da confrontare con i valori limite dell’edificio di riferimento, il coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione, l’area solare equivalente estiva per unità di superficie utile, i rendimenti degli impianti di climatizzazione invernale ed estiva e di produzione dell’acqua calda sanitaria, i limiti sulle trasmittanze degli elementi disperdenti.
La realizzazione di nuovi edifici Nzeb richiede il ricorso a soluzioni innovative per i componenti e i sistemi sia dell’involucro edilizio sia degli impianti che, tuttavia, sono già presenti sul mercato. Non ci sono ricette predefinite per la realizzazione di un Nzeb, piuttosto combinazioni di tecnologie di efficienza e facenti uso di fonti d’energia rinnovabili, adeguate e dettate da fattori economici, climatici, tipologici e comportamentali. (Fonte: Enea)
Arch. Damiano Chiarini | L’edificio che educa
«Se la Scuola educa, l’edificio scolastico è il contenitore per eccellenza dell’insegnamento. Una scuola risanata energeticamente è il miglior riferimento educativo che possiamo dare agli studenti, fornendo una testimonianza concreta che ridurre i consumi energetici non solo è possibile ma aumenta il comfort abitativo e migliora la qualità ambientale».
CHI HA FATTO COSA
Committente: Comune di Vescovato (Cr)
Progetto architettonico e direzione lavori: Arch. Damiano Chiarini, studiorinnova S. Giovanni in Croce (Cr)
Progetto impianti elettrici, meccanici, antincendio: Ing. Igor Ilardi, studiorinnova S. Giovanni in Croce (Cr)
Impresa edile: Art Costruzioni (Bs)
CHI HA FORNITO COSA
Intonaci: Grigolin
Isolamenti: Isover, Styrodur
Impermeabilizzante: Index
Sigillatura cassonetti: Riwega
Software di calcolo Mold Simulator: Dartwin
Monoblocco: Alpac Presystem
Serramenti: Falar, Borgosatollo (Bs), Rehau
Pavimento in gomma: Mondopavimenti
Pannelli Ecophon: Saint Gobain
Illuminazione Led: Nobile Italia spa, Roma
Uta: Panasonic
