Edilizia scolastica | Madonna di Campiglio

Scuola certificata Leed: tecnologia a telaio con pareti portanti in legno d’abete

All’interno di un più ampio progetto di urbanizzazione di un’area in disuso, a Madonna di Campiglio, l’insediamento di un nuovo polo scolastico all’insegna della bioedilizia, con struttura in legno e con prefabbricazione, che ha raggiunto la certificazione Leed. L’edificio si sviluppa su cinque livelli, di cui due interrati, con un'aula magna e una grande palestra. Tra gli aspetti importanti in fase di progetto, lo studio cromatico degli ambienti e dell’acustica.

L’intervento ha interessato un’ampia superficie in disuso a Madonna di Campiglio, in provincia di Trento. Luogo un tempo di ritiri e allenamenti del Centro nazionale dello sport (Coni), l’area è diventata la sede del nuovo polo scolastico della zona. Sono stati infatti ultimati i lavori per la realizzazione di un centro di forte interesse non solo sotto l’aspetto funzionale e urbanistico ma anche per l’innovazione in termini di bioedilizia: si tratta dell’edificio con struttura in legno, e con un alto livello di prefabbricazione, soprattutto un alto grado di efficienza energetica e comfort abitativo.00 apertura

All’interno di un più ampio progetto di urbanizzazione dell’area, l’edificio ospita i bambini e i ragazzi nel loro percorso d’istruzione. Al piano terra vi sono tre sezioni dell’asilo nido con la scuola materna, al primo piano tre classi delle scuole medie, al secondo sono ubicate le cinque classi delle elementari. La struttura, di cinque livelli, di cui due interrati, ha previsto un’aula magna per incontri e riunioni all’ultimo piano e aule dedicate al disegno, musica, tecnica e informatica distribuite tra gli ultimi due piani, dove trovano posto anche gli uffici dei docenti e la segreteria. Nell’interrato è stata posta una grande palestra con relativi depositi e spogliatoi, mentre al seminterrato vi sono la cucina, i magazzini, la mensa e la biblioteca. Vi sono poi, alla stessa quota, i locali tecnici e alcuni posti auto per il corpo docente.

Il progetto definitivo a base di gara è stato realizzato a cura dell’architetto Gino Pisoni, mentre il definitivo è stato dell’architetto Aldo Marzoli. L’ingegnerizzazione è stata seguita da Legno più Case spa >>. Il committente, un consorzio di comuni, tra cui Pinzolo e Ragoli, si è fatto fin dal principio promotore di alcune prescrizioni che hanno portato l’edificio a un livello notevole di qualità. Tra queste, il raggiungimento della certificazione Leed e un importante studio di dettaglio relativo ai temi della sicurezza, l’assenza di barriere architettoniche e di sollecitazioni eccessive sulle strutture con particolare riguardo alla sismica, la scelta di impianti all’avanguardia e altamente efficienti e un basso impatto ambientale.
I prospetti, in buona parte rivestiti in legno, si integrano perfettamente con il contesto e sono caratterizzati dai loro colori accesi. Aspetti importanti che sono stati affrontati nella progettazione sono proprio quelli dello studio cromatico degli ambienti e dell’acustica. Il tema del colore applicato negli ambienti della pre-infanzia e scolastici, diversificati nelle varie fasce d’età, è stato oggetto di numerose analisi: l’applicazione corretta del colore in tutti gli  ambienti scolastici favorisce il benessere psicofisico e le motivazioni degli utenti, siano essi bambini, studenti, insegnanti, genitori, aumentando la qualità ambientale e favorendo la capacità di concentrazione.

Getto delle opere in c.a.
Getto delle opere in c.a.

Per quanto riguarda l’acustica, si sono cercate soluzioni innovative che non si affidassero esclusivamente a guaine e guarnizioni ma anche riguardassero gli stessi elementi costruttivi. In particolare, si è deciso di adottare, per i solai, pannelli isolanti e strutturali detti Lignum K, ideali per la loro capacità portante elevata. Si tratta di un materiale ecologico che presenta prestazioni fisico-meccaniche e che consente una grande versatilità applicativa. Questi elementi sono fondamentali per ottenere una buona acustica dei locali poiché vanno a creare un ottimo tempo di riverbero ed eliminano la trasmissione di rumori sordi, come quelli di calpestio, da un piano all’altro.

Montaggio pareti in stabilimento.
Montaggio pareti in stabilimento.

In cantiere vengono portati moduli di 59 cm per un’altezza che varia, a seconda della statica locale, tra 24,5 e 30 cm, composti da uno strato lamellare superiore di spessore 2,5 cm non trattato e uno superiore di 2 cm, forato o meno a seconda delle esigenze acustiche. Tra questi viene interposto un telo traspirante a protezione di uno strato in lana di roccia come isolamento. Lo spessore viene dato da elementi lamellari inseriti ai bordi e al centro. La lunghezza degli elementi varia da caso a caso rimanendo nei limiti delle possibilità di trasporto. L’assemblaggio dei blocchi così composti avviene in loco tramite un listello inserito in una scanalatura predisposta sui lati esterni. Per un controllo acustico degli ambienti si alternano elementi forati sul lato inferiore a elementi lisci.

Posa soglie.
Posa soglie.

La struttura. La costruzione del complesso ha preso il via con i lavori per interrato e seminterrato, quindi al getto delle strutture in cemento armato. Successivamente sono iniziati i lavori relativi alle strutture in legno: dal piano terra alla copertura. Per quanto riguarda le strutture dei piani fuori terra, queste sono state studiate e realizzate considerando sia analisi e calcoli statici che aspetti di durabilità e sostenibilità del complesso e del dettaglio. In un edificio in legno, infatti, lo studio delle sollecitazioni sulle strutture deve lasciare spazio a problematiche di rilevanza predominante, come il controllo dell’umidità, dell’esposizione e di attacchi fungini, che presuppongono una corretta esecuzione di ogni singolo particolare. Una realizzazione a regola d’arte si deve assolutamente basare su una progettazione preventiva attenta e minuziosa di ogni aspetto, a partire dai pacchetti adottati e dai relativi nodi strutturali.
Da uno studio approfondito delle diverse problematiche e delle esigenze specifiche, è stato scelto di adottare una tecnologia a telaio che vede le pareti portanti composte da una struttura in legno d’abete a cui viene interposto un isolante in lana di roccia racchiuso da un pannello Osb o da lastre accoppiate in gessofibra. La lana di roccia, a seconda della posizione, è in classe A1 di resistenza al fuoco: un esempio è dato dalle pareti dei corridoi.
Da un punto di vista strutturale, i montanti assorbono generalmente i carichi verticali provenienti dalla copertura e dai solai di piano. Quelli disposti lungo le pareti esterne assorbono anche i carichi orizzontali, dovuti al vento, agenti sulle pareti stesse. Essi possono essere dimensionati molto snelli, dato che il rivestimento assume una funzione stabilizzante e assorbe essenzialmente i carichi agenti nel piano della lastra.

Travi di rinforzo.
Travi di rinforzo.

Per quanto concerne i solai e la copertura, questi prevedono, come detto, elementi Lignum K a cui vengono affiancate travi in legno lamellare ed acciaio nei punti maggiormente critici. In copertura, in particolare, i punti su cui viene posta maggior attenzione sono l’aula magna e gli abbaini del prospetto ovest. Per l’aula magna è stata studiata una struttura in travi in lamellare Gl24h con due travi Armalam che, a raggiera, s’incontrano su un capitello in c.a. posto al centro dell’ambiente, su cui è ancorata una piastra dalla forma particolare a ventaglio. Le travi Armalam vengono utilizzate nei punti con luce maggiore: si tratta di travi in legno lamellare armato con più barre di rinforzo su tutta la lunghezza, in stretta analogia con le più tradizionali travi in c.a..

Travi di rinforzo.
Travi di rinforzo.

Per gli abbaini sono state utilizzate travi principali in lamellare sui cui poggiano travetti secondari.
Altri punti studiati con particolare attenzione sono quelli di contatto tra il legno e gli elementi in c.a., come l’interrato e i corpi scala, oltre che lo stesso pilastro centrale all’aula magna.
Il nodo dell’attacco a terra è di fondamentale importanza perché costituisce uno dei principali punti di possibile degrado. Per creare una netta separazione tra le pareti a telaio e la soletta in c.a., dove si può rilevare un’importante presenza di umidità a causa della vicinanza con il terreno, viene predisposta lungo tutto il perimetro delle pareti una doppia soglia in legno. Gli elementi sacrificali, la parete e il solaio, vengono resi solidali tramite piastre ad L tassellate in basso e chiodate sul telaio.
Sui tre corpi scale prismatici del lato ovest è stato necessario studiare sia l’ancoraggio delle travi di solai e copertura sia degli elementi Lignum K. Le travi sono state fissate al setto con delle piastre a scarpa opportunamente dimensionate, prima tassellate alla parete e poi su di esse è stata appoggiata la trave (o le travi bloccate tramite spinotti).
Dove non vi sono travi ma direttamente il solaio, in presenza di cavedi per il passaggio degli impianti, questo è stato ancorato tramite barre filettate rivestite in calcio silicato, le quali, oltre a creare un’intercapedine, ancorano il solaio tramite un profilo a «C» longitudinale anch’esso rivestito.

Architravi e strati in gomma.
Architravi e strati in gomma.

Le stratigrafie. Lo studio dei dettagli costruttivi e quindi delle diverse stratigrafie è stato affrontato tenendo presente tutte le tematiche relative alla durabilità dei materiali, sostenibilità e prestazioni energetiche.
Le pareti perimetrali si presentano sotto forma di due tipologie diverse a seconda della finitura esterna. Troviamo, infatti, una stratigrafia che prevede la rasatura e l’intonacatura del cappotto ed una con una soluzione ventilata grazie ad un rivestimento in doghe di larice. In entrambi i casi la parete è composta da una parte strutturale data da montanti a cui è interposto l’isolante in lana di roccia racchiuso da un pannello Osb sul lato esterno e una doppia lastra in gessofibra di spessore totale pari a 25 mm. Internamente è stato previsto un freno a vapore che contribuisse alla regolazione igrometrica dell’ambiente.

Posa primo solaio.
Posa primo solaio.

Sul lato freddo è stato previsto un cappotto in lana di roccia di 80 mm che, nel caso della parete ventilata, viene ultimato con una guaina nera impermeabile traspirante. Tra i pannelli isolanti esterni e quelli interni vi è una differenza di densità: nel primo caso si ha una densità pari a 90 kg/mc mentre nel secondo 40 kg/mc. Il valore maggiore è stato previsto sull’esterno perché si tratta dello strato maggiormente esposto e quindi maggiormente soggetto alle variazioni di umidità. Per lo stesso motivo, nell’attacco a terra è stata prevista una zoccolatura in Xps, materiale molto più adatto al contatto con il terreno grazie alla sua struttura a celle chiuse, omogenea e stabile, che non permette l’assorbimento dell’acqua. I montanti della parete al piano terra hanno una sezione pari a 80×200 mm, mentre ai piani superiori, soggetti a carichi inferiori, la sezione si riduce a 60x200mm.
Anche le pareti portanti interne vengono progettate a telaio, con montanti di sezione pari a 60×200 mm a cui è interposto uno strato in lana di roccia di densità 40 kg/mc. Su entrambi i lati vi sono poi due lastre in gessofibra.
Parete divisoria interna. La tecnologia usata per le divisorie interne è la stessa ma i montanti della struttura sono dimensionati con una sezione 60×100 mm.

Posa primo solaio.
Posa primo solaio.

Il solaio interpiano. I solai interpiano hanno una stratigrafia composta da una parte strutturale in Lignum K a cui viene poi sovrapposto il pacchetto tecnico. Questo è composto da un pannello Osb di protezione, subito sopra ai blocchi, su cui è gettato un massetto alleggerito di spessore 80 mm. Vi è poi una guaina acustica con doppio strato in Eps di 20 kg/mc sotto e 30 kg/mc sopra per un totale di 50 mm. Infine, vi è un massetto fibro-rinforzato su cui è posato il pavimento. Interessante è il nodo solaio-parete e solaio-trave strutturale. Nel primo caso il collegamento è risolto con viti per legno che, a seconda del caso e degli spessori coinvolti, vengono inserite parallele o incrociate in modo da poter intercettare le fibre resistenti del legno. Nel caso di pareti perimetrali è stata creata una scanalatura nel traverso della parete su cui appoggiare il solaio per poi creare un collegamento con viti oblique in legno. In tutti i nodi strutturali e in tutte le giunzioni è indispensabile chiudere i giunti sia da un punto di vista acustico che di tenuta all’aria. A tal proposito è necessario sigillare ogni disconnessione tramite guaine acustiche e nastri a tenuta.

Posa primo solaio.
Posa primo solaio.

Nel primo caso si utilizzerà uno strato in Epdm (Ethylene-propylene diene monomer), una speciale gomma dalle caratteristiche meccaniche e acustiche elevate in spessori ridotti. Nel secondo caso, invece, si utilizza un nastro sigillante adesivo molto flessibile e allungabile, composto da strati in polietilene con un collante in poliacrilato di alta resistenza all’umidità ed elevata forza adesiva come anche alta resistenza all’invecchiamento. Il nastro è munito di una rete in filamento in poliammide per evitare sovratensioni. Nel caso del collegamento tra il solaio e una trave in lamellare, come ad esempio nell’aula magna, i moduli del solaio vengono fissati ad essa tramite viti in legno sovrapponendo la parte strutturale e chiudendo lo spazio rimanente con listelli in legno. Anche in questo caso è fondamentale predisporre guaine e nastrature che vadano a sigillare il giunto.

Posa imbotti e freno a vapore della copertura.
Posa imbotti e freno a vapore della copertura.

La copertura. La copertura ha la stessa tecnologia strutturale ma diverso pacchetto tecnico superiore. Sopra al pannello Osb è previsto un freno al vapore con un doppio strato di lana di roccia con densità 110 kg/mc e spessore 160+80 mm. Vi è poi l’impermeabilizzazione con i listelli di ventilazione su cui è fissato un tavolato grezzo e successivamente una guaina bituminosa. Il manto di copertura è, invece, in lamiera. Sugli abbaini è stata prevista una struttura tradizionale in travi lamellari con un pannello in tre strati d’abete controsoffittato tramite un doppio pannello in cartongesso. Superiormente si trova poi lo stesso pacchetto tecnico che viene interrotto, nel secondo strato di isolante, dai travetti passafuori sulla gronda. Sullo sporto esterno, l’isolante viene eliminato.

Pannelli solari e dettaglio della copertura.
Pannelli solari e dettaglio della copertura.

Il montaggio in cantiere. Le fasi di cantierizzazione del complesso hanno preso due anni di lavori, ad esclusione degli arredi e delle aree esterne. Andando ad analizzare le tempistiche, si nota come il montaggio delle strutture portanti in legno, avendo un alto grado di prefabbricazione e prevedendo lavorazioni a secco, ha occupato una piccola percentuale, di molto inferiore a tecnologie più tradizionali, come quelle in c.a.. Ogni elemento, studiato e disegnato su misura, arriva in cantiere già tagliato e formato, pronto per esser montato in una precisa posizione e in un preciso momento. Questo permette di ridurre di molto non solo i tempi, ma anche i costi e le lavorazioni in opera, andando così a facilitare anche la gestione del cantiere.
Terminato il getto e il periodo di maturazione del materiale, si è passati al rilievo accurato delle strutture, punto di partenza a cui fare riferimento per la posa di precisione degli elementi lignei.

Prove di carico sui solai.
Prove di carico sui solai.

Posa pareti piano terra e primo solaio. Contemporaneamente alle prime operazioni di rilievo, in stabilimento si iniziano a montare tutte le pareti seguendo il progetto. Ogni elemento, disegnato nel minimo dettaglio, viene costruito per poi esser trasportato in cantiere pronto per esser posato. All’interno, essendo una parete a telaio, oltre allo strato isolante vengono inserite tutte le predisposizioni per gli impianti.
In cantiere si inizia il tracciamento delle pareti del piano terra con la posa delle soglie in larice. Si tratta di un elemento «sacrificale» che dovrà separare fisicamente la soletta dalla parete, in modo da non sottoporla a umidità e da creare un piano perfettamente orizzontale, grazie anche all’aggiunta di un eventuale strato di emaco. Prima della posa delle soglie viene predisposta la guaina impermeabilizzante. Mentre tutte le soglie vengono posate, arrivano in cantiere le pareti del piano terra, che vengono subito posizionate e ancorate tramite staffe hold down. Successivamente vengono posate le travi per il rinforzo del solaio, sia quelle in lamellare che in acciaio, e le architravi nei punti con fori di luce elevata. Sopra tali elementi viene prevista una guaina in gomma, fondamentale per evitare la trasmissione di rumori. Anche in questo caso l’ancoraggio delle travi avviene tramite staffe in acciaio oppure viti per legno. Le principali staffe utilizzate sono quelle «a scarpa» oppure a «T». Mentre vengono terminate le pareti al piano terra, si inizia a posare la zoccolatura in Xps e il primo solaio composto da moduli Lignum K in legno. Superiormente viene posto uno strato in Osb e, sulle pareti perimetrali, si provvede al risvolto del freno a vapore per una perfetta tenuta della struttura.

Interni.
Interni.

Posa pareti secondo e terzo piano con secondo solaio. Allo stesso modo inizia la posa delle pareti del secondo piano con il solaio e quelle del piano successivo. Le pareti arrivano in cantiere prefabbricate con inserite le predisposizioni per i diversi impianti. Per le pareti dei bagni, si prevede già una lastra verde, idrolastra, che grazie al suo rivestimento permette una minor sensibilità all’umidità rispetto a un cartongesso normale.
Inizia così a prendere forma anche l’aula magna, uno degli elementi più interessati dal punto di vista strutturale. Gettato il pilastro centrale, con capitello circolare, si iniziano a posare le travi perimetrali e quelle a raggera che sorreggeranno il piano superiore. Sullo stesso schema verrà fatta anche la copertura del secondo piano. L’ancoraggio delle travi avviene tramite piastre a scarpa sui lati e una piastra multipla espressamente studiata al centro.

Interni.
Interni.

Posa cappotto, pareti ultimo piano e copertura. Vengono poi portate a termine le strutture fino in copertura e, contemporaneamente, vengono posate le imbotti delle finestre e il cappotto esterno. Terminati i solai si procede con le prove di carico tramite serbatoi riempiti d’acqua che portano al raggiungimento dei carichi di esercizio.
Finiture esterne e interne con impianti. Completata la struttura portante, viene posato il manto di copertura e successivamente i moduli fotovoltaici. Esternamente, le pareti ventilate vengono rivestite con una guaina impermeabile e le doghe sostenute da una sottostruttura in legno. Nella parte restante, il cappotto viene rasato, intonacato ed infine dipinto. Internamente vengono posati prima gli impianti e poi le guaine sui solai con il getto dei massetti. Viene realizzata sulle pareti la controparete in cartongesso e, non prima della posa di tutti gli infissi, vengono ultimati i rivestimenti e le lattonerie.

Arch. Gino Pisoni
Arch. Gino Pisoni

Chi ha fatto Cosa
Opera: Polo scolastico intercomunale
Località: Madonna di Campiglio (Tn)
Committente: Comune di Ragoli
Impresa mandataria: Pretti e Scalfi spa
Progettazione definitiva a base di gara: arch. Gino Pisoni
Progettazione esecutiva e strutturale: arch. Aldo Marzoli
Direttore lavori: ing. Fabrizio Maffei, Comunità di Valle Tione di Trento
Impresa appaltatrice opere edili e affini: Pretti e Scalfi spa
Impresa subappaltatrice opere edili e affini: Legno più Case spa

Arch. Aldo Marzoli
Arch. Aldo Marzoli

Fornitura pareti a telaio, elementi in lamellare, struttura portante in legno: Legno più Case spa
Fornitura travi armate: Armalam
Teli e guaine: Bauexpert spa
Viteria e ferramenta: Rotho Blaas srl
Carpenterie metalliche: Carpenteria Giudicariese e Mmi
Finiture esterne e interne: DecorHouse e Idealstile
Materiali strutturali:
– elementi in legno lamellare
– elementi intelaiati in legno
– elementi Lignum K
– travi Armalam.

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