Edilizia scolastica | Carignano, Torino

Scuola in legno ad energia quasi zero

L’edificio è realizzato con tecnologia a pannelli Xlam, legno e materiali prevalentemente naturali sfruttando la sostenibilità dell’assemblaggio a secco e impiegando tecnologie in chiave “Near Zero Energy Buildings” per garantire alte prestazioni energetiche e bassi costi di gestione e manutenzione. Il risultato è che per il “nutrimento” del plesso scolastico saranno sufficienti 1,5 litri/mq annui di carburante fossile per riscaldamento e acqua calda sanitaria.
Giuditta Gandelli | Staff Gandelli Legnami srl
Giuditta Gandelli | Staff Gandelli Legnami srl

Giuditta Gandelli | Impresa Gandelli Legnami srl
La semplicità del sistema costruttivo
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La volontà di coniugare architettura innovativa, intenti educativi e sostenibilità ambientale in un’unica struttura, che fosse simultaneamente intima e pubblica, è stata la sfida che i progettisti si sono prefissati di superare. Fin dal principio le energie sono state concentrate su una progettazione consapevolmente sostenibile che ha impiegato risorse rinnovabili ed è stata attenta al contenimento della dispersione energetica, sfruttando l’inerzia termica della struttura in pannelli X-Lam.
Il punto di forza del progetto si coglie nella volontà di pensare sempre alla nuova scuola con la visione e gli occhi dei suoi piccoli fruitori, cercando di stimolarne sempre i sensi secondo una visione “pedagogica” in cui nulla è casuale: dalla scelta dei materiali di costruzione alla distribuzione delle aree didattiche, fino alla permeabilità dello spazio tra ambiente interno ed esterno. Non si è ritenuto necessario stupire i piccoli con strutture complesse, si è cercato piuttosto di stimolarne la fantasia facendoli interagire con elementi semplici. La semplicità del sistema costruttivo in legno funziona perfettamente con lo schema planimetrico a pianta libera che vede la totalità delle aule per le attività ordinate, per le attività libere e i laboratori senza elementi strutturali che interferiscono con il dinamismo dei piccoli durante il classico svolgimento della giornata.
Le sezioni sono orientate a sud-sud-est in modo da sfruttare al massimo l’irraggiamento naturale del sole durante la maggior parte della giornata. Ogni 4 aule è stato realizzato un pergolato per dedicare spazi ombreggiati ai bambini durante il periodo estivo e limitare l’irraggiamento solare. Sono stati inseriti in copertura dei lucernari extralarge in pannelli Xlam con la duplice funzione di illuminazione naturale aggiuntiva frontale zenitale e di ventilazione naturale controllata con effetto camino solare. L’accesso principale è separato dal giardino, progettato come un’aula didattica aggiuntiva nella quale si effettuano attività di didattica verde e di gioco».gandelli_scuola_carignano_0

Protagonista il legno

Il legno torna a essere protagonista a Carignano con la realizzazione del progetto “Scuola materna e dell’infanzia a 12 sezioni”, un edificio non convenzionale dove i bambini potranno imparare come risparmiare l’energia e preservare l’ambiente.

Per superare il contrasto con le disposizioni ministeriali e, contestualmente, creare un ambiente favorevole allo sviluppo psico-pedagogico del bambino è stata studiata una soluzione planimetrica con pianta a pettine caratterizzata da 3 corpi di fabbrica autonomi, con ingressi indipendenti ma con spazi di servizio e laboratori comuni. Tecnologie innovative e allestimenti personalizzati hanno trasformato l’edificio in un laboratorio dove i bambini impareranno come risparmiare l’energia e preservare l’ambiente.gandelli_scuola_carignano_1

Principi di progetto

La bellezza dell’ambiente naturale che caratterizza il comune di Carignano e il suo hinterland ha costituito un valido punto di partenza per la progettazione della Scuola dell’infanzia di Carignano, un’unica struttura con 12 sezioni didattiche per una capacità di 300 utenti.

Già in fase iniziale di progettazione della struttura scolastica l’attenzione è stata orientata al grande campo coltivato che si distende in prossimità dell’area d’intervento come “naturale maestro” per i piccoli utenti valorizzando contemporaneamente la propensione locale della lavorazione artigianale e dell’uso del legno.

Il risultato è un fabbricato che si compone di tre corpi indipendenti e colorati, disposti a pettine e orientati verso il sole, uniti da una manica longitudinale, contenente distribuzione, laboratori e servizi, caratterizzata da una lunga vetrata aperta verso il lato del vasto podere e contraddistinta da un grande arcobaleno a pavimento che ne “accende” l’interno.

Interni a lavori ultimati: corridoio distributivo con pavimentazione ad arcobaleno cromatico; le decorazioni interne del corridoio; aule con i serramenti circolari; reception; pavimentazioni in linoleum decorate.
Interni a lavori ultimati: corridoio distributivo con pavimentazione ad arcobaleno cromatico; le decorazioni interne del corridoio; aule con i serramenti circolari; reception; pavimentazioni in linoleum decorate.

L’accesso principale è separato dal giardino, progettato come un’aula didattica aggiuntiva nel quale si effettuano attività di didattica verde e di gioco. La disposizione degli ambienti, così predisposta, permette di avere una certa riservatezza nelle tre stecche che si affacciano sulla strada e garantisce, contemporaneamente, una grande ampiezza di visuale verso il mutevole ma accogliente paesaggio naturale dall’altro lato.

S’instaura così, tra l’interno e l’esterno dell’edificio, un continuo gioco di contrasti e compenetrazioni tra colori e volumi: l’interno è contraddistinto da una palette di colori luminosi ed è ricco di linguaggi differenti che garantiscono stimoli sensoriali sempre diversi che esplodono nella stecca dei laboratori comuni dove, nelle ore serali, il pavimento-arcobaleno riflette sulle pareti l luce colorata e dà ai piccoli scolaretti la sensazione di camminare in una galleria fiabesca.gandelli_scuola_carignano_4

Questo arcobaleno cromatico costituito dall’alternarsi dei colori dei teli di linoleum della pavimentazione e la presenza di disegni dipinti sulle pareti interne costituiscono la singolarità artistica delle finiture. L’esterno, pur mantenendo una certa varietà di trattamento, differente sia per materiali sia per colori a seconda della funzione interna, risulta piuttosto omogeneo ed è racchiuso da un tetto con una geometria pensata per ottimizzare il posizionamento dei pannelli solari.

In cantiere Opere di fondazione

Quattro strutture indipendenti per un’unica scuola, è questa la peculiarità ingegneristica della Scuola Materna di Carignano. I tre corpi e la manica di collegamento hanno seguito un iter costruttivo organizzato in maniera sequenziale al fine di ottimizzare i tempi realizzativi.

Il terreno si caratterizzava per la presenza di un piano libero con movimenti di terra già effettuati, condizione ottimale per l’esecuzione delle fondazioni. È stato quindi piuttosto veloce definire la “base di lavoro” con una gettata di 10 cm di magrone. Circa un mese dopo, sono stati armati e gettati in progressione i 374 metri cubi di cemento per la costituzione delle fondazioni a piastra di 30 cm di spessore.

La posa delle pareti in X-Lam sul cordolo di registro in larice con dettaglio della guaina fonoassorbente.
La posa delle pareti in X-Lam sul cordolo di registro in larice con dettaglio della guaina fonoassorbente.

gandelli_scuola_carignano_6Successivamente sono state posate le casserature per accogliere i ferri d’armatura impiegati per la realizzazione delle travi di fondazione, anch’esse di tipo tradizionale, completate con la gettata di cemento. Per contrastare l’umidità di risalita e del gas Radon negli spazi interni alle travi di fondazione sono state posate casserature a perdere affiancate in sequenza secondo un senso prestabilito che consentono la rapida formazione di una piattaforma autoportante armata.

Questa soluzione rappresenta un modo estremamente semplice ed economico per la realizzazione delle fondazioni e del vespaio ventilato poggiante su pilastrini con l’area sottostante cava sfruttabile per il passaggio degli impianti e per la ventilazione naturale realizzata con l’inserimento di bocchette di ventilazione.

L’attacco a terra è stato impermeabilizzato verso l’esterno con una guaina bituminosa di protezione disposta lungo tutto il tracciato della fondazione. In seguito sono stati realizzati cordoli in legno di larice in corrispondenza di tutte le sedi di appoggio dei pannelli portanti in X-Lam per preservare ed evitare la possibile degradazione della materia prima lignea a contatto diretto con la piastra in cemento. I cordoli, quindi, hanno la duplice funzione di distanziare il punto di appoggio dei pannelli X-Lam, preservandoli dall’umidità di risalita del cemento armato a contatto con il terreno, e di fornire il vero e proprio appoggio della struttura portante.

Isolamento dei cunicoli per il passaggio degli impianti; Nastratura delle connessioni legno-legno; massetto di completamento delle pavimentazioni.
Isolamento dei cunicoli per il passaggio degli impianti; Nastratura delle connessioni legno-legno; massetto di completamento delle pavimentazioni.

Struttura portante in pannelli di pareti X-Lam Clt

Così come per ogni struttura architettonica di tipo tradizionale anche nel caso dell’impiego della soluzione tecnologica X-Lam esiste una differenziazione tra pareti portanti esterne e pareti portanti divisorie interne che si traduce, nel caso specifico, in una diversificazione stratigrafica dell’elemento verticale e nella variazione del relativo spessore totale.

In entrambi i casi, tuttavia, la posa delle pareti consiste nel sollevamento in quota del pannello, nel posizionamento dello stesso in corrispondenza del tracciato dei cordoli rialzati e nella connessione del pannello alla fondazione per mezzo di piastre metalliche ancorate con barre filettate e tasselli chimici nei punti di maggior sforzo meccanico.

La particolarità delle pareti in X-Lam per quest’intervento è data dall’orientamento dei pannelli disposti in verticale per rispondere alla necessità di raggiungere le altezze di progetto senza sovrapposizioni orizzontali. L’unione tra gli elementi di parete adiacenti, di numero maggiore rispetto all’orientamento orizzontale, avviene sfruttando le lavorazioni a mezzo legno, effettuate sui bordi verticali dei pannelli, che lasciano spazio per l’inserimento di tavole in abete con doppia fila di viti autofilettate per l’unione meccanica dei giunti.cantiere-edificio-xlam-carignano-gandelli

Ogni giunzione verticale viene successivamente sigillata con un nastro a tenuta d’aria (Flexyband), accortezza esecutiva che ha permesso di superare già al primo tentativo il Blowerdoor test, ovvero la verifica che permette di scoprire il grado di ermeticità dell’edificio, calcolabile con la misurazione del quantitativo d’aria passante attraverso le giunture (“perdite d’aria”) dell’involucro edilizio e di valutare il flusso (o tasso) di ricambio dell’aria.

Copertura

L’assemblaggio della struttura di copertura è stato effettuato manica per manica man mano che le strutture portanti di parete venivano ultimate. L’orditura principale in travi portanti di legno lamellare di sezione 20×40 cm, finita con trattamento impregnante all’acqua tinta bianco con impregnate bianco all’acqua, appena arrivata in cantiere è stata posata negli alloggiamenti pretagliati sulle pareti X-Lam.

Stratigrafia delle pareti portanti interne.
Stratigrafia delle pareti portanti interne.

Sulla travatura è stata successivamente posata la perlinatura in abete di 3 cm di spessore, le cui tavole sono state distanziate le une dalle altre di 0,6 cm per dare un effetto “fuga” simile a quello che intravediamo per le piastrelle. Sopra la perlinatura è stata inserita una membrana traspirante con controllo dell’umidità, uno strato che previene la formazione di eventuali condense interstiziali e protegge da eventuali infiltrazioni e dalla caduta di polveri o frammenti del materassino isolante in lana di roccia (spessore 5 cm) soprastante.

Quest’ultimo, infatti, si colloca negli spazi interposti tra i listelli in legno di sezione 5×5 cm, posizionati a sostegno dei pannelli di solaio a 3 strati in X-Lam (spessore 6 cm) così da creare un’intercapedine di ventilazione e deumidificazione. Per garantire l’isolamento all’estradosso della copertura sono stati collocati dei pannelli di isolamento rigidi di lana di roccia già dotati di uno strato di guaina bituminosa (20+6cm), a cui è stato sovrapposto un ulteriore strato di guaina impermeabilizzante di 0,5 mm di spessore.

Stratigrafia delle pareti non portanti interne.
Stratigrafia delle pareti non portanti interne.

Per costituire la pendenza utile al deflusso delle acque piovane sono stati impiegati dei travetti trapezoidali sui quali sono stati fissati pannelli Osb di spessore 1,2 cm, a loro volta coperti da uno strato traspirante di tessuto non tessuto. Infine, a chiudere la stratigrafia, è stato sistemato uno strato d’impermeabilizzazione di poliolefine che permette un deflusso dell’acqua piovana più veloce verso i pluviali, posti talvolta in aggetto sulle facciate talvolta nascosti dietro gli elementi di rivestimento delle facciate ventilate in legno di larice e metallo.

L’accesso alla copertura avviene tramite una scala di servizio addossata alle pareti che definiscono il vano in cui sono alloggiate la caldaia e tutte le apparecchiature che costituiscono l’impianto di riscaldamento. Lo scalone di accesso alla copertura è stato realizzato in c.a. ed è stato successivamente impermeabilizzato con Mapelastic per poi essere rivestito con pietra di Luserna, scelta che conferisce un’estetica molto naturale in linea con tutto il progetto dell’edificio.

Involucro esterno

Il rivestimento esterno delle pareti in X-Lam è stato realizzato con tre differenti tecniche:

  1. i fronti delle aule rivolti verso la strada hanno un rivestimento a cappotto con rasatura assestata alla rete porta intonaco aggrappante fissata direttamente all’isolamento a cappotto in lana di roccia. La colorazione della finitura esterna si differenzia in relazione alle tonalità degli spazi interni di ciascuna manica.
  2. Nella manica ovest, tra le maniche B e C e nella cucina per il rivestimento delle pareti esterne è stato impiegato il sistema della facciata ventilata con rivestimento metallico in lamiera ondulata, fissata direttamente alla sottostruttura in legno con idonee viti di tiraggio.
  3. La finitura con listoni di larice, fissati al controtelaio in legno, e trattati con impregnante e mordente racchiude il cappotto e caratterizza invece il fronte sul retro della scuola.

È importante notare che dove la finitura della facciata si contraddistingue per il rivestimento con lamiera ondulata o in doghe di larice, i pluviali sono nascosti dietro al rivestimento, mentre dove la parete esterna è finita con rasatura e tinteggiature, i pluviali e i troppo-pieni concorrono a comporre il disegno della facciata.

Stratigrafia delle pareti perimetrali con rivestimento a cappotto.
Stratigrafia delle pareti perimetrali con rivestimento a cappotto.

Impianti

L’attenzione alla sostenibilità e al risparmio energetico ha influenzato in maniera sensibile anche le scelte impiantistiche. Attraverso la tecnologia del sistema domotico è possibile regolare in remoto la produzione di calore e l’apporto di aria calda negli ambienti, ma anche di definire l’apertura e chiusura dei lucernari per il giusto ricambio di aria.

La distribuzione del calore all’interno degli ambienti avviene per mezzo di fan coils collocati in appositi vani ricavati lungo le pareti, completamente sicuri per i piccoli utenti, direttamente collegati ai macchinari posizionati in copertura che a loro volta sono collegati caldaia, in prossimità del locale tecnico.

Le unità di trattamento dell’aria (Uta) distribuiscono l’aria calda e fredda in tutte le maniche, i fan coils regolano, di conseguenza, il flusso di aria che esce dalle bocchette disposte lungo le pareti. Le macchine di distribuzione dell’aria calda sono montate su apposite travi ancorate alle pareti in X-Lam e poste sopra il rivestimento in poliolefina della copertura. L’intento progettuale principale è stato quello di non creare punti critici di possibile filtrazione dell’acqua.

Ogni manica è dotata di un proprio locale tecnico in cui sono posizionati i quadri elettrici e le aperture di ispezione dell’impianto di riscaldamento. Da ogni locale tecnico si diramano le porzioni di tubazioni pertinenti a ogni manica che si snodano tra i passaggi ricavati in precedenza nel getto di fondazione in c.a. nascondendo il tracciato.

Lucernari extralarge in X-Lam.
Lucernari extralarge in X-Lam.

I locali tecnici son separati dagli altri ambienti con normalissime porte in legno e sono schermati in modo da non esser accessibili ai piccoli pur rimanendo praticabili dagli addetti ai lavori. Diversa la tecnologia per il locale tecnico con il quadro elettrico generale e i depositi posti lungo il corridoio generale che per sicurezza sono stati dotati di porte Rei.

Lungo il corridoio di raccordo tra le maniche, al fine di mantenere la massima pulizia funzionale ed estetica si è scelto di nascondere i vani d’ispezione tecnica tramite sportelli push and pull e d’incassare a parete anche i box antincendio preservando la tipica anta, con cornice rossa e vetro, al fine di permetterne il facile riconoscimento.

Per quanto riguarda la fornitura di acqua calda sanitaria è stata prevista l’installazione di una caldaia con serbatoio d’accumulo da 2000 litri. Anche in questo caso per tutelare e mettere in sicurezza piccoli e grandi, si è rifinito l’interno del vano caldaia con un cemento resinato. Per raggiungere elevati standard energetici, l’impianto Acs gode del supporto di un kit solare termico che aiuta a scaldare e mantenere in temperatura l’acqua accumulata in ingresso alla caldaia.

Involucro Interno

Contropareti e pareti divisorie non portanti sono state realizzate con la classica struttura a telaio metallico abbinata a uno strato isolante in lana di roccia a da 5 cm interposto al telaio e tamponamenti con doppia lastra in cartongesso di spessore 12,5+12,5 cm. Nei bagni e nelle cucine, locali tendenzialmente umidi, la seconda lastra di cartongesso ha la caratteristica di essere “Idro”, ovvero di rispondere meglio alle condizioni igrometriche dell’ambiente.

Intradosso della copertura nelle aule.
Intradosso della copertura nelle aule.

Serramenti

La permeabilità tra interno-esterno e lo sfruttamento della luce naturale come risorsa volta a garantire il risparmio energetico, oltre a una migliore fruizione degli ambienti si riflette nell’adozione di lucernai di grandi dimensioni, realizzati in X-Lam con vetro tripla camera.

La doppia valenza dei questi sistemi d’illuminazione si coglie tanto nella maggiore quantità di luce naturale che penetra negli ambienti, quanto nella possibilità di un migliore ricambio d’aria garantito dalle aperture vasistas meccanizzate. L’utilizzo della tecnologia, attraverso la domotica, regola quindi l’apporto di luce e di aria cavalcando il perseguimento del maggior risparmio energetico e del benessere ambientale.

I serramenti lungo le pareti che danno verso l’esterno sono stati realizzati con vetro a tripla camera e telaio in alluminio. La parete della stecca longitudinale, caratterizzata dalla presenza della vetrata continua è stata definita lasciando lo spazio per l’alloggiamento dei serramenti, realizzati con la medesima tecnologia, la cui continuità nella disposizione in facciata è interrotta dalla presenza di elementi verticali in rovere imbiancato con la funzione di sostegni.

Per risolvere i problemi d’isolamento termo-acustico di una vetrata di così grandi dimensioni si è scelto di rialzarla dal pavimento di circa 30 cm, attraverso uno zoccolo ligneo, così da evitare la creazione di un importante ponte termico.

Nella suddivisione degli spazi interni, sia per le aule che per i laboratori, ciascun ambiente si presenta separato e chiudibile grazie a porte in legno. L’accesso principale all’ambiente comune, su cui insistono le aule si contraddistingue per la presenza di un grande serramento in legno e vetro che regala un grande apporto di luce proveniente dalle pareti vetrate lungo il corridoio di raccordo tra le maniche.

Controsoffitti e pavimenti

Alla stratigrafia omogenea della copertura corrisponde una differenziazione della finitura all’intradosso. In effetti se per le aree comuni delle tre maniche si è scelto di lasciar a vista l‘ossatura lignea composta da travi lamellari e tavole in abete, entrambe finite con tinta bianca, diverso è il soffitto del corridoio centrale costituito da lastre di cartongesso forate al di sopra delle quali sono stati posti: materassino fonoassorbente e strato isolante e, a seguire, le travi e la stratigrafia di copertura sopra descritta.

Il solaio di calpestio si caratterizza, in prossimità delle uscite, per la presenza di alloggiamenti ricavati per il posizionamento degli zerbini colorati a filo pavimento, pensati in modo da evitare le cadute dei bimbi. La totalità della restante superficie, invece, si dipinge della finitura con disegni in linoleum colorato con una tinta dominante per ogni manica, mentre il corridoio centrale di raccordo si caratterizza per l’ “arcobaleno” composto dall’accostamento di fogli di linoleum con i colori dell’iride.

Frangisole in legno di larice; pergolati in legno impregnati bianco.
Frangisole in legno di larice; pergolati in legno impregnati bianco.

Il colore di base scelto per la decorazione delle pavimentazioni, realizzate incidendo e accostando ritagli di linoleum in modo da comporre disegni di stimolo per il gioco e l’apprendimento dei bambini, trova corrispondenza anche con la colorazione delle pareti esterne, rendendo ogni manica unica e facilmente individuabile anche dai piccoli fruitori. Ogni manica, infatti, si contraddistingue per un proprio colore: prima manica verde, seconda manica gialla, terza manica arancione.

Il grande corridoio di distribuzione, caratterizzato dalla successione di fasce (di 2 metri di larghezza) di linoleum colorato con i diversi toni dell’arcobaleno, è stato concepito con l’intento di creare uno spettacolare gioco di luci e colori in grado di sorprendere grandi e piccoli. Nelle ore serali, infatti, i raggi del sole penetrando le grandi vetrate affacciate a ovest sulle distese coltivate, proiettano sulle pareti e sul soffitto del corridoio gli stessi colori delle fasce della pavimentazione in linoleum regalando la giocosa sensazione di camminare all’interno dell’arcobaleno.

CHI HA FATTO COSA
Ubicazione Via Tappi, Carignano (To)
Committente Comune di Carignano
Progetto architettonico Archiloco studio associato
Progetto strutturale Studio O. Siniscalco
Progetto esecutivo e strutture in legno Studio d’Ingegneria Loris Borean, Pordenone
Impresa di costruzione Gandelli Legnami srl

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