UNIVERSITÀ DI PISA
Scuola di Ingegneria
Dipartimento di Ingegneria dell'Energia, dei Sistemi, del Territorio e delle
Costruzioni
Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Edile-Architettura
Tesi di laurea
Nuova scuola elementare con struttura mista
legno e calcestruzzo a Oris (Bz)
Relatori Candidato
Prof. Ing. Pietro Croce Monica del Prato
Ph.D. Arch. Caterina Calvani
Prof. Ing. Nicola Marotta
ANNO ACCADEMICO
Indice
3
Indice
INTRODUZIONE ... 11
PARTE I – PROGETTO ARCHITETTONICO ... 15
1 INQUADRAMENTO TERRITORIALE ... 17
1.1 La Val Venosta ... 17
1.2 Il comune di Lasa (Laas) ... 17
1.3 La frazione di Oris (Eyrs) ... 18
1.4 L’area di progetto ... 19
2 PROGETTO PEDAGOGICO ... 20
3 ANALISI FUNZIONALE... 22
3.1 Le richieste del bando ... 22
3.2 Definizione dei rapporti funzionali ... 23
3.2.1 Analisi delle utenze ... 23
3.2.2 Aree funzionali omogenee ... 25
3.2.3 Organigramma spaziale ... 26 4 ANALISI ARCHITETTONICA ... 27 4.1 Progetto architettonico ... 27 4.2 Parametri urbanistici ... 32 5 DESCRIZIONE TECNICA ... 33 5.1 Paramenti verticali ... 33 5.1.1 Paramenti opachi ... 33 5.1.2 Paramenti vetrati (SW) ... 35 5.2 Solai ... 36 5.2.1 Pavimentazione ... 36
5.2.2 Solaio contro terra (S5) ... 36
5.2.3 Solaio piano terra ... 37
5.2.4 Solaio piano primo ... 37
5.2.5 Solaio di copertura a falde inclinate (S8) ... 37
5.2.6 Solaio per tetto verde intensivo (S9) ... 38
6 ANALISI TERMICA ... 39
6.1 Caratteristiche termiche stratigrafie ... 39
6.1.1 Pareti portanti in c.a. edificio scolastico (S1) ... 39
6.1.2 Pareti portanti in c.a. palestra (S2) ... 40
6.1.3 Pareti portanti xlam (S3) ... 40
6.1.4 Pareti non portanti di tamponamento (S4) ... 41
6.1.5 Paramenti vetrati (SW) ... 41
6.1.6 Solaio contro terra (S5) ... 42
6.1.7 Solaio piano terra esterno (S6) ... 42
6.1.9 Solaio di copertura a falde inclinate (S8) ... 44
6.1.10 Solaio per tetto verde intensivo (S9)... 44
6.2 Coefficiente medio globale di scambio termico ... 45
6.2.1 Trasmittanza superficiale ... 46
6.2.2 Trasmittanza lineare dei ponti termici ... 47
6.2.3 Trasmittanza puntuale dei ponti termici ... 47
6.2.4 Calcolo del coefficiente medio globale di scambio termico ... 48
PARTE II – PROGETTO STRUTTURALE ... 49
1 DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE ... 51
2 IL LEGNO ... 52 2.1 Legno massiccio ... 52 2.1.1 Comportamento igroscopico ... 52 2.1.2 Caratteristiche meccaniche ... 52 2.1.3 Comportamento deformativo ... 55 2.1.4 Comportamento al fuoco ... 56 2.2 Legno lamellare... 58
2.3 Legno lamellare a strati incrociati- la tecnologia xlam ... 60
2.3.1 Sistema costruttivo in xlam ... 60
2.3.2 Il pannello xlam ... 62
2.3.3 Comportamento meccanico dell’xlam ... 63
3 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI... 70
3.1 Legno ... 70
3.1.1 Legno massiccio abete rosso C27 ... 70
3.1.2 Legno lamellare di abete rosso GL32c ... 71
3.1.3 Legno lamellare a strati incrociati (BSP), pannelli xlam ... 71
3.2 Calcestruzzo ... 72
3.3 Acciaio ... 73
4 ANALISI DEI CARICHI ... 74
5 AZIONI AGENTI SULLA STRUTTURA ... 76
5.1 Azione della neve ... 76
5.2 Azione del vento ... 76
6 CALCOLO DEL CARICO DI INCENDIO ... 79
6.1 Carico di incendio preliminare compartimento scuola su due livelli (870 m2) ... 79
6.2 Carico di incendio preliminare compartimento palestra (288 m2) ... 81
6.3 Carico di incendio spogliatoi (118 m2) ... 83
6.4 Carico di incendio deposito palestra (31,3 m2) ... 84
6.5 Carico di incendio locale mensa (152 m2) ... 85
6.6 Carico di incendio locale cucina (64 m2) ... 86
Indice
5
7 PROGETTO E VERIFICA DEL SOLAIO PREDALLES ... 89
7.1 Verifica del solaio agli SLU ... 89
7.1.1 Verifica a momento massimo positivo ... 92
7.1.2 Verifica a momento massimo negativo ... 92
7.1.3 Verifica a taglio... 93
7.2 Verifica del solaio agli SLE ... 94
7.2.1 Verifica per tensioni di esercizio ... 94
8 PROGETTO E VERIFICA DEL SOLAIO MISTO IN LEGNO-CLS ... 98
8.1 Dimensionamento e calcolo del tavolato ... 98
8.1.1 Verifica del tavolato alle azioni statiche ... 100
8.1.2 Verifica del tavolato all’azione dell’incendio ... 100
8.2 Dimensionamento e calcolo dell’orditura secondaria, travetti GL32c ... 101
8.2.1 Verifica del travetto alle azioni statiche ... 102
8.2.2 Verifica del travetto all’azione dell’incendio ... 103
9 PROGETTO E VERIFICA DEL SOLAIO DI COPERTURA SCUOLA ... 105
9.1 Dimensionamento e calcolo del tavolato ... 105
9.1.1 Verifica del tavolato alle azioni statiche ... 106
9.1.2 Verifica del tavolato all’azione dell’incendio ... 107
9.2 Dimensionamento e calcolo dell’orditura secondaria, travetti GL32c ... 108
9.2.1 Schema statico 1 ... 109
9.2.2 Schema statico 2, l = 2,0 m, α=22° ... 112
9.2.3 Schema statico 2, l = 3,0 m, α = 15° ... 116
10 PROGETTO E VERIFICA DEL SOLAIO DI COPERTURA PALESTRA ... 121
10.1 Dimensionamento e calcolo del tavolato ... 121
10.1.1 Verifica del tavolato alle azioni statiche ... 123
10.1.2 Verifica del tavolato all’azione dell’incendio ... 123
10.2 Dimensionamento e calcolo dell’orditura secondaria, travetti GL32c ... 125
10.2.1 Verifica del travetto alle azioni statiche ... 125
10.2.2 Verifica del travetto all’azione dell’incendio ... 126
11 PREDIMENSIONAMENTO ... 128
11.1 Travi C.A. ... 128
11.1.1 Trave 1 (30 x 80 cm) ... 128
11.1.2 Trave 2 (30 x 60 cm) ... 128
11.1.3 Trave 3 (30x 40 cm) ... 129
11.2 Travi miste legno-calcestruzzo ... 130
11.2.1 Teoria della trave mista secondo il metodo n modificato ... 130
11.2.2 Trave 1, solaio interpiano, L = 9,0 m ... 135
11.2.3 Trave 2, solaio interpiano, L = 6,25 m... 142
11.2.4 Trave 3, solaio interpiano, L = 5,0 m con sbalzo 1,7 m ... 149
11.2.5 Trave 4, solaio interpiano, travi di bordo, L = 6,0 m ... 150
11.2.6 Trave 5, tetto a verde intensivo, L = 12,0 m ... 154
11.3 Travi in legno ... 161
11.3.2 Trave 2, L= 6,5 m, α=22° ... 164
11.3.3 Trave 3, trave su due appoggi (L1= 6,3 m) con sbalzo (L2=2,5m), α=7° ... 168
11.4 Fondazioni ... 171 11.4.1 Trave rovescia ... 171 11.4.2 Platea di fondazione ... 174 12 MODELLO DI CALCOLO ... 175 12.1 Legno lamellare... 176 12.2 Pannelli xlam ... 176 12.2.1 Materiale ... 176 12.2.2 Sezione parete ... 178 12.2.3 Collegamenti ... 178 12.3 Tavolato incrociato ... 179 13 ANALISI SISMICA ... 180 13.1 Regolarità ... 180 13.2 Fattore di struttura ... 181 13.3 Analisi modale ... 181 13.4 Combinazioni di carico ... 182
13.5 Effetti del secondo ordine ... 183
14 VERIFICHE PER AZIONI STATICHE E SISMICHE ... 185
14.1 Combinazioni di carico ... 185
14.2 Telaio 2 ... 186
14.2.1 Travi in legno PC (copertura) ... 186
14.2.2 Travi miste in legno-calcestruzzo P1 ... 191
14.2.3 Pareti in legno lamellare incrociato xlam ... 196
14.2.4 Pareti in calcestruzzo armato ... 201
14.2.5 Fondazioni ... 205
14.2.6 Verifica degli spostamenti laterali in esercizio ... 207
14.2.7 Verifiche SLD ... 207
14.3 Telaio 3 ... 208
14.3.1 Travi in legno PC (copertura) ... 209
14.3.2 Travi miste in legno-calcestruzzo P1 ... 213
14.3.3 Travi c.a. P0 ... 237
14.3.4 Colonne in legno lamellare ... 248
14.3.5 Colonne in calcestruzzo armato ... 250
14.3.6 Fondazioni ... 253
14.3.7 Verifica degli spostamenti laterali in esercizio ... 255
14.3.8 Verifiche SLD ... 256
14.4 Scale principali ... 257
14.4.1 Verifiche SLU ... 257
14.4.2 Verifiche SLE ... 259
15 VERIFICHE PER INCENDIO... 262
Indice
7
15.2 Telaio 2 ... 262
15.3 Telaio 3 ... 262
15.3.1 Elementi in legno lamellare ... 262
15.3.2 Elementi in cemento armato ... 281
16 VERIFICA DEL CARICO DI INCENDIO PER I COMPARTIMENTI A STRUTTURA PORTANTE LIGNEA ... 289
16.1 Carico di incendio compartimento scuola su due livelli (870 m2) ... 289
16.2 Carico di incendio compartimento palestra (288 m2) ... 290
17 COLLEGAMENTI ... 293
17.1 Giunto trave secondaria-trave principale ... 293
17.2 Giunto trave principale mista-parete in c.a. ... 295
17.3 Giunto di colmo travi-colonna in legno lamellare ... 299
17.3.1 Verifica della connessione lato trave principale portante 26x76 cm ... 300
17.3.2 Verifica della connessione lato trave principale portante 26x52 cm ... 302
17.3.3 Verifica della connessione lato colonna ... 304
17.3.4 Travi principali non portanti 26x40 cm ... 306
17.4 Giunto interpiano travi-colonna in legno lamellare ... 309
17.4.1 Trave principale portante 26x40 cm ... 310
17.4.2 Trave principale portante 26x56 cm ... 313
17.4.3 Travi principali non portanti 26x40 cm ... 316
17.5 Giunto di base colonna in legno lamellare... 319
17.6 Collegamenti pareti xlam-solaio ... 321
17.6.1 Giunti a trazione ... 323
17.6.2 Giunti a taglio ... 336
17.7 Giunto di continuità tra pareti in xlam ... 345
17.7.1 Resistenza del singolo connettore ... 345
17.7.2 Pareti piano terra ... 347
17.7.3 Pareti piano primo ... 347
PARTE III – PROGETTO ANTINCENDIO ... 349
1 SCOPO ... 351
2 CLASSIFICAZIONE ... 352
3 UBICAZIONE ... 353
3.1 Generalità ... 353
3.2 Accesso all’area ... 353
3.3 Accostamento mezzi di soccorso... 353
3.4 Separazioni – comunicazioni ... 353
4 RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE ... 354
5 SEZIONAMENTI ... 356
5.2 Corridoi ... 356
5.3 Scale ... 356
5.4 Ascensore ... 357
6 MISURE PER L’EVACUAZIONE IN CASO DI EMERGENZA ... 358
6.1 Affollamento ... 358
6.2 Capacità di deflusso ... 358
6.3 Sistema di vie di uscita ... 359
6.4 Larghezza delle vie di uscita ... 359
6.5 Lunghezza delle vie di uscita ... 359
6.6 Numero delle uscite ... 359
6.7 Scelte progettuali ... 360
7 AREE ED IMPIANTI A RISCHIO SPECIFICO ... 361
7.1 Deposito attrezzature scolastiche ... 361
7.2 Magazzino attrezzi ... 361
7.3 Impianti di produzione calore ... 361
8 IMPIANTI ELETTRICI ... 362
9 SISTEMI DI ALLARME ED IMPIANTI DI ESTINZIONE DEGLI INCENDI .. 363
9.1 Sistema di allarme ... 363
9.2 Estintori ... 363
9.3 Impianti idrici antincendio ... 363
9.4 Impianti di rivelazione e segnalazione degli incendi ... 364
10 PIANO DI EMERGENZA ED EVACUAZIONE... 366
PARTE IV – PROGETTO “COPERTURA SICURA” ... 369
1 PROGETTO DEL SISTEMA DI ANCORAGGIO... 371
1.1 Accesso in copertura ... 371
1.2 Scelta dei dispositivi di ancoraggio... 371
2 VERIFICA DEI COLLEGAMENTI ... 373
2.1 Ancoraggio della linea vita di classe C ... 373
2.1.1 Verifica dell’ancoraggio dei paletti di estremità ... 374
2.2 Ancoraggi di classe A1 per lavoro in trattenuta lungo il perimetro ... 378
2.2.1 Verifica dell’ancoraggio dei paletti ... 378
2.3 Ancoraggi di risalita di classe A2 ... 381
2.3.1 Verifica dell’ancoraggio dei paletti ... 382
CONCLUSIONI ... 385
Indice 9 RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI ... 392 Bibliografia ... 392 Riviste ... 393 Sitografia ... 393 ALLEGATI ... 394
Introduzione
11
Introduzione
In passato esisteva un solo metodo di insegnamento, quello della lezione frontale, ma oggi, con l’evoluzione della didattica, questa è stata affiancata da lezioni informali, lavori di gruppo e metodi di apprendimento che tengono conto anche delle necessità individuali degli alunni. A questo mutamento pedagogico è necessariamente legato un cambiamento nella concezione architettonica dell’edificio scolastico che dovrà dotarsi, per rispondere alle esigenze della nuova didattica, di spazi diversi, mutevoli e flessibili, che siano in grado di evolvere con il progredire delle metodologie pedagogiche di insegnamento.
L’amministrazione della Provincia Autonoma di Bolzano dedica particolare attenzione e risorse all’edilizia scolastica, sincerandosi a livello locale che le strutture siano in grado di rispondere ai requisiti normativi e prestazionali, e che le architetture possano soddisfare le esigenze dell’evoluzione della didattica e della crescita psicofisica del bambino.
In questo quadro si va ad inserire la scuola elementare di Oris; l’attuale edificio è stato ritenuto non più in grado di rispondere ai requisiti di una scuola moderna e conforme alle attuali direttive in materia di edilizia scolastica. Vista l’impossibilità di ristrutturare, sotto il profilo statico, l’edificio scolastico esistente, il comune di Lasa, di cui Oris è una frazione, ha optato per la sua demolizione, ed ha indetto un bando di concorso per la progettazione della nuova scuola elementare, con annessa palestra, da collocarsi sulla medesima area.
Scopo di questa tesi è il progetto di un edificio scolastico che sia in grado di recepire le richieste del bando e le linee guida di progettazione definite all’interno del “Progetto Pedagogico” di cui l’istituto comprensivo di Lasa si è dotato per la realizzazione del nuovo edificio. Il documento è finalizzato a offrire indicazioni sul profilo della scuola attraverso principi pedagogici e metodologie didattiche, e definire i criteri base di ausilio alla progettazione: “Prima linea guida: Apprendiamo l’uno dall’altro. Cosa facciamo per raggiungere l’obiettivo? Secondo il principio della flessibilità offriamo diverse situazioni di apprendimento, in cui il bambino possa sperimentare se stesso attraverso il confronto con l’atro, giochi di ruolo e lavori di gruppo”.
Lo sviluppo del progetto architettonico parte da un accurato studio di questo documento che porta alla comprensione dei reali bisogni delle utenze con i quali è possibile definire gli spazi necessari, la loro organizzazione e la loro interrelazione. In base alla specificità del contesto, il progetto propone la creazione di ambienti non convenzionali, con l’inserimento di particolari architettonici, quali nicchie, giochi di volume, ambienti mutevoli e arredi che stimolino l’autonomia del bambino e lo sviluppo di una didattica sempre innovativa. Accanto a questo viene considerata la scelta di opportuni materiali per gli arredi: il legno, che occupa un ruolo di particolare rilevanza per gli arredi interni, risponde all’esigenza di creare un ambiente caldo e confortevole, che tenga conto delle qualità tattili dei materiali e del modo in cui i bambini si rapportano con gli oggetti, spingendoli allo sviluppo di tutti e cinque i sensi per vivere e conoscere lo spazio che li circonda.
La cura nella scelta dei materiali utilizzati all’interno dell’edificio si ripropone anche nella definizione dell’involucro esterno che deve rispondere a particolari esigenze di benessere termoigrometrico ed efficienza energetica in relazione al sito, con l’obiettivo di portare ad un utilizzo efficiente delle risorse ambientali e ad un risparmio energetico. Anche qui progetto pedagogico e architettonico si fondono, con l’intento di educare i bambini al rispetto per l’ambiente, offrendo loro una lezione di vita che nasce proprio da uno spazio architettonico sano e naturale.
Parte centrale di questo lavoro è l’elaborazione del progetto delle strutture con particolare attenzione all’utilizzo di materiali innovativi. Peculiare rilevanza ha la scelta del legno per le strutture in elevazione e per gli orizzantamenti, ove le necessità costruttive lo consentano, nella duplice forma di pannelli xlam e legno lamellare, con l’obiettivo di definire una struttura che possa inserirsi armonicamente nel contesto in cui si sviluppa, mantenendone la tradizione dei materiali.
La tecnologia costruttiva a pareti xlam è apparsa nel panorama edilizio nella metà degli anni ’90, in Germania e in Austria, dove sono state svolte le principali sperimentazioni dal Politecnico di Graz, che hanno portato alla stesura di un manuale tecnico che costituisce, ad oggi, il fondamento della letteratura in materia, dal titolo "BSPhandbuch - HolzMassivbauweise in Brettsperrholz - Nachweise auf Basis des neuen europäischen Normenkonzepts”, disponibile attualmente solo in lingua tedesca, cosa che ne ha impedito la reperibilità e la consultazione. Tuttavia l’associazione di categoria PromoLegno che, in collaborazione con l’austriaca ProHolz, si prefigge l’obiettivo della promozione culturale del legno, attraverso seminari e lezioni tenute da professionisti esperti in materia, mette a disposizione alcune pubblicazioni tecniche [20, 21, 24] che si rifanno ai risultati teorico-sperimentali presentati dal Politecnico di Graz. Benché l’utilizzo della tecnologia a pareti xlam stia occupando un ruolo sempre maggiore all’interno del panorama edilizio, essa è ancora in fase di evoluzione, la letteratura tecnico-scientifica in materia è scarna e non è ben definita una normativa tecnica specifica.
Il sistema costruttivo a pannelli portanti in xlam, elementi bidirezionali costituiti da strati di tavole incrociate a 90° e sovrapposte per incollaggio, è una tecnologia semi prefabbricata che permette, attraverso l’utilizzo di due soli materiali, quali il legno per le strutture portanti e l’acciaio per le connessioni meccaniche, la realizzazione di edifici dal comportamento scatolare caratterizzati da diaframmi rigidi verticali e orizzontali. Si presta inoltre facilmente alla combinazione con altre tecnologie costruttive e alla realizzazione di edifici multipiano con buone prestazioni antisismiche. Rispetto ad altre tecnologie costruttive si contraddistingue per la buona efficienza strutturale (rapporto resistenza/massa), per la semplice e rapida messa in opera e per l’elevata sostenibilità energetica. In tale direzione il progetto strutturale ha richiesto una ricerca bibliografica al fine di ottenere ed esporre in modo chiaro un quadro nozionistico conciso ed esaustivo in materia di xlam e di definire quei procedimenti di calcolo necessari alla descrizione del suo comportamento statico, che verranno applicati per definire il progetto esecutivo delle strutture.
Accanto agli aspetti strutturali e architettonici e alla scelta dei materiali costruttivi va considerato che l’ottimale concezione di un edificio scolastico a struttura portante in legno non può prescindere da
Introduzione
13 un’attenta progettazione a caldo e da una mirata definizione dell’organizzazione funzionale e distributiva degli spazi, che soddisfi le esigenze di flessibilità, accessibilità e sicurezza nelle sue varie accezioni con particolare riguardo nei confronti del rischio incendio e della gestione delle emergenze.
Parte I
Parte I – Il progetto architettonico Inquadramento territoriale
17
1
Inquadramento territoriale
1.1
La Val Venosta
Incuneata tra alte catene montuose, la Val Venosta si estende dal passo di Reisa, dove si trova la sorgente del fiume Adige, fino a Merano. La valle, caratterizzata da un andamento orizzontale, si estende da Est verso Ovest per circa 80 km, con un ampio fondovalle percorso dal fiume Adige e protetta a Nord e Sud dalle Alpi. Una particolarità del territorio è il marcato contrasto climatico tra il versante esposto a Sud, detto Monte di Mezzodì (Sonnenberg) e il versante esposto a Nord, detto Monte di Tramontana (Nörderberg). Il contrasto climatico si palesa nella differente vegetazione, infatti il Monte di Mezzodì, a causa del clima estremo e delle utilizzazioni millenarie a pascolo, forma una cintura priva di vegetazione forestale lunga 40 km, mentre il Monte di Tramontana in ombra è ammantato da fitti boschi di conifera. Altra caratteristica singolare della valle, dovuta alla sua posizione geografica, è il regime climatico continentale povero di precipitazioni, che la espone al pericolo di siccità.
La Comunità Comprensoriale Val Venosta, fondata nel 1962, è divisa in tre distretti comprensoriali, Alta, Media e Bassa Val Venosta; con i suoi 13 comuni ricopre un territorio complessivo di 1.442 km², con una popolazione di circa 34.300 abitanti, la quasi totalità dei quali (intorno al 98%) è di madre lingua tedesca.
1.2
Il comune di Lasa (Laas)
Il comune di Lasa si trova nella media Val Venosta e, con una superficie di 110,23 km2 e 3993 abitanti,
comprende 6 frazioni: Oris (Eyrs), Cengles (Tschengls), Allitz (Allitz), Tanas (Tanas), Parnez (Parnetz) e Tarnello (Tarnell).
I settori produttivi principali sono l’agricoltura, con la coltivazione di mele e albicocche, e l’industria estrattiva del marmo bianco, già fonte di sostentamento per la comunità da molti secoli.
Grazie alla sua posizione geografica all’interno di una valle circondata da alti monti, il clima di Lasa è caratterizzato da scarse precipitazioni (circa 500 mm/anno), venti frequenti ed elevata durata dell’irraggiamento solare.
Numerosi sono i frutteti distribuiti sul territorio, rilevanti sia dal punto di vista economico che paesaggistico. La coltivazione di meli, peri – tra questi i rarissimi peri pala – e albicocchi viene effettuata secondo l’antico metodo della lotta integrata. Lasa vanta inoltre un primato nella Val Venosta per la coltivazione dell’albicocco con numerosi antichi esemplari nei pressi di Cengles.
18
1.3
La frazione di Oris (Eyrs)
Il primo agglomerato di Oris sorgeva nei pressi della chiesa di S. Bartolomeo. In seguito ad una frana che distrusse il centro abitato, venne costruita una nuova chiesa ai piedi della montagna e consacrata a san Remigio. Successive frane hanno portato al crollo e al conseguente abbandono della chiesa, che venne ricostruita nel 1852 nella posizione odierna riutilizzando il materiale di quella precedente. Attualmente la frazione di Oris si trova sulle sponde del Rio di Tanas, incuneata ai piedi del monte Sole. Come la maggior parte degli insediamenti della Val Venosta è una località compatta, ovvero l’insediamento urbano si concentra in una zona specifica circondata da aree destinate a boschi, prati e colture, evitando così il fenomeno della dispersione urbanistica.
Il centro storico del paese si addensa lungo due direttrici principali con andamento ortogonale tra loro. Lungo la via di Tanas, che ha andamento Nord-Sud, si trovano i principali servizi alla comunità: la biblioteca, la chiesa con annesso cimitero, la caserma dei vigili del fuoco, l’ambulatorio medico e le scuole che si trovano sul limitare Nord del centro abitato: qui la strada asfaltata si trasforma in sentiero montano dal quale è possibile risalire le pendici del monte verso i masi alpini. La via Moosburg, ortogonale alla via di Tanas è l’altra direttrice di sviluppo urbano, lungo la quale si trovano prevalentemente edifici ad uso abitativo, e attraverso la quale avviene l’accesso ad Oris dalla Statale dello Stelvio. Il successivo sviluppo urbano è avvenuto in direzione Sud-Est per quanto riguarda l’edilizia abitativa, e in direzione Sud-Ovest per gli insediamenti produttivi; le principali attività economiche si sviluppano lungo il tratto urbano della Statale dello Stelvio. All’estrema periferia Sud del paese, sulla strada per Cengles, si trova la stazione ferroviaria.
Parte I – Il progetto architettonico Inquadramento territoriale
19
1.4
L’area di progetto
Il lotto di progetto è ubicato al confine Nord-Ovest dell’abitato di Oris, lungo la via di Tanas, e confina ad Ovest con campi agricoli adibiti alla coltivazione di mele. Il terreno presenta un dislivello da Sud a Nord da 912 a 924 metri s.l.m. All’interno dell’area di progetto sono presenti la scuola elementare esistente, che verrà demolita per lasciare il posto alla nuova scuola, e la scuola materna che rimarrà invariata. Il lotto è stato suddiviso in due aree con diversa possibilità di edificare: per la porzione di terreno antistante la scuola materna è possibile la sola edificazione ipogea per garantire la distanza tra gli edifici e l’illuminazione naturale della preesistenza; sulla restante area è possibile costruire sia sopra che sotto terra, rispettando le distanze previste dai confini.
20
2
Progetto pedagogico
“Un tempo la scuola aveva solo due spazi, si era dentro o fuori dall’aula […] ma negli ultimi anni qualcosa è cambiato, nel mondo della scuola altoatesina si stanno diffondendo modelli di insegnamento che reclamano un profondo mutamento dell’organizzazione interna dell’edificio scolastico.”1
Il cambiamento nel modo di “fare scuola”, l’evoluzione della didattica che alla sola lezione frontale alterna momenti di condivisione e raccoglimento, determina un nuovo approccio architettonico secondo cui le aule tradizionali cedono il posto a spazi trasformabili ed adattabili, che corrispondono maggiormente alle esigenze di una didattica non convenzionale. Alla luce di ciò, per accostarsi alla progettazione architettonica di un nuovo edificio scolastico è determinante conoscere e comprendere il programma pedagogico in modo da mettere a disposizione del fruitore un ambiente ad hoc.
“Il progetto pedagogico è un documento emesso dal dirigente scolastico, dietro consultazione del corpo docente e di eventuali consulenti pedagogici. Viene redatto a fronte della necessità di costruire, ristrutturare o ampliare un edificio scolastico. È finalizzato a offrire indicazioni sul profilo della scuola: principi pedagogici di riferimento e orientamento culturale, metodologie didattiche impiegate, bisogni e previsione di sviluppo in base alla tipologia di utenza e alla specificità del contesto in cui si inserisce. Esprime quindi in sintesi l’identità culturale e pedagogica della futura scuola.”2
Il progetto pedagogico della scuola elementare di Oris si basa su una serie di linee guida che danno una precisa indicazione delle attività svolte all’interno della struttura, degli obiettivi formativi e delle necessità sociali e spaziali che emergono. L’analisi del progetto pedagogico risulta essenziale per poter intraprendere una buona progettazione del nuovo edificio scolastico.
1. “Apprendiamo l’uno dall’altro”
Si profila un nuovo modo di fare didattica, la lezione non è più solo frontale all’interno di un’aula tradizionale ma si favorisce la comunicazione con giochi di ruolo e lavori di gruppo che portano alla condivisione di ambienti e materiali ed evolvono in lezioni interclasse e multidisciplinari. La lezione frontale è affiancata dalla lezione libera dove si sviluppano le capacità di apprendimento dei singoli scolari che possono confrontarsi con gli altri e con se stessi sviluppando liberamente creatività e fantasia. Queste differenti situazioni di apprendimento richiedono una flessibilità sia mentale che didattica, che si traduce dal punto di vista architettonico in flessibilità spaziale. Un altro aspetto importante che caratterizza il metodo educativo è la cultura dell’errore, ovvero la possibilità che il bambino ha di crescere sperimentando se stesso e confrontandosi in maniera costruttiva con i propri errori, attraverso i quali avrà la possibilità di evolvere e migliorare.
1 C. CALDERAN, Editoriale: Pedagogia dello spazio,Turris Babel, Costruire pedagogie, Rivista della
Fondazione Architettura Alto Adige, n°93, ottobre 2013, pag.15.
2 B. WEYLAND, J. WATSCHINGER, E. FRITSCHE, Il progetto organizzativo ad indirizzo pedagogico Turris
Parte I – Il progetto architettonico Il progetto pedagogico
21 Inoltre la comunicazione e lo scambio non si limitano al singolo ambiente scolastico, infatti vengono favoriti i contatti con le altre scuole mediante progetti e partecipazione ad eventi in cui sono coinvolte associazioni e aziende, che mettono a disposizione esperti nei vari settori.
2. “Incontrare l’altro non per giudicarlo ma per conoscerlo”
Un’attenzione particolare viene data all’accettazione delle diversità, che non sono viste come ostacolo, bensì come valore aggiunto per favorire la comunicazione, lo scambio e l’aiuto reciproco, il tutto improntato sul rispetto reciproco, tenendo conto delle regole comuni di convivenza nell’ambiente scolastico.
3. “Il valore della salute”
L’ambiente didattico deve stimolare e promuovere un atteggiamento positivo nei confronti di una vita sana, di qui la necessità di trovare soluzioni ergonomiche e che favoriscano l’attività fisica.
4. “Inklusionplan”
Il piano di inclusione fonda le sue basi sulla pedagogia inclusiva, incentrata sulla potenzialità del singolo individuo e sulle sue risorse. Questa si propone di individuare strategie atte a favorire l’apprendimento con un’effettiva inclusione di tutti i bambini. L’inclusione si differenzia dall’integrazione in quanto essa è alla base del processo educativo durante il quale è consentito a tutti di partecipare alle attività previste, con particolare riguardo alle attitudini senza differenze di sesso, etnia o capacità psicomotorie. Il lavoro di gruppo è un elemento fondamentale della pedagogia inclusiva, poiché soggetti con bisogni educativi speciali e soggetti normodotati collaborano tutti insieme ad un progetto comune.
5. “Incentivare la lettura”
“Non si nasce con l’istinto della lettura come si nasce con quello di mangiare o di bere […] bisogna educare i bambini alla lettura”3
La scuola prevede l’utilizzo di libri per fasce di età e laboratori di lettura dedicati sia alla lettura individuale, sia alla lettura condivisa, in gruppi più o meno grandi. Particolare rilievo è dato alla lettura animata che, attraverso esperienze positive di lettura condivisa, mira guidare il bambino verso una condizione di lettore stabile.
22
3
Analisi funzionale
3.1
Le richieste del bando
Il bando di concorso prevede l’elaborazione di un progetto per la realizzazione della nuova scuola elementare ad Oris. L’attuale scuola non risponde più alle esigenze di conformità con le attuali normative e una ristrutturazione dal punto di vista statico non è praticabile. Il progetto pedagogico della scuola elementare intende offrire ai bambini un ambiente olistico, percepibile con tutti i sensi, dove esprimere la propria individualità anche in gruppo, sfruttando la propria curiosità.
All’interno dell’area di progetto è previsto l’inserimento di una piccola palestra, che è oggetto di progettazione del medesimo bando.
La scuola materna esistente non è oggetto del progetto e rimane quindi invariata, ma va considerata nella definizione della nuova volumetria.
Gli interventi di progetto possono essere riassunti in tre punti fondamentali:
• scuola elementare: progettata per 80 bambini, dovrà essere composta da 5 classi normali con possibilità di essere modificate per creare spazi adeguati a gruppi di dimensioni variabili in base alle attività svolte. Sono richieste inoltre aule per attività speciali, locali di gruppo e spazi per la ricreazione, locali amministrativi e servizi igienici.
• palestra piccola: progettata per essere usata prevalentemente per attività scolastiche come palestra o sala di movimento, potrà però essere messa a disposizione delle associazioni locali del paese in orario extrascolastico come sala polivalente per attività sportive o socioculturali. • aree esterne: dovranno essere progettate sia per la scuola elementare che per la scuola materna,
separatamente in base alle esigenze specifiche delle diverse fasce di età.
Il programma planivolumetrico secondo le direttive provinciali per l’edilizia scolastica
La provincia autonoma di Bolzano prevede delle direttive specifiche per l’edilizia scolastica, la cui prima versione risale agli anni settanta, allorché la competenza in materia di edilizia scolastica è passata dallo Stato alle Provincie. Adeguandosi alla continua evoluzione della didattica e alle sue nuove esigenze funzionali e spaziali, la direttiva è stata negli anni modificata, quella attuale è la terza stesura, e risale al 2009. (Decreto del Presidente della Provincia n°10/2009).
Il DPP fornisce indicazioni in merito alla distribuzione funzionale e alle superfici minime richieste, in base al grado di istruzione. Di seguito sono riportati in tabella gli ambienti richiesti, con le relative superfici minime, per una scuola elementare “piccola” con 5 classi per un totale di 80 bambini, e della palestra definita dalla direttiva “piccola” in funzione del tipo di scuola e numero di classi presenti.
Parte I – Il progetto architettonico Analisi funzionale
23 SCUOLA ELEMENTARE Tabella A3
Aule normali 215 m2
Aule speciali 80 m2
Locali gruppo 64 m2
Spazi per ricreazione 64 m2
Locali amministrativi 88 m2
Servizi igienici 24 m2
Superficie impianti 40 m2
Superficie percorso 125 m2
Suddivisione dei locali amministrativi per scuole piccole Tabella A7
Docente fiduciario 12 m2
Sala udienze 15 m2
Archivio per atti amministrativi 12 m2
Locale copiatrice 12 m2
Deposito libri di testo 20 m2
Locale server e apparecchiature amministrative 5 m2
Locale servizio per custode 12 m2
PALESTRA Tabelle B2/B3/B4
Palestra piccola 12x24 m
Spogliatoi bambini 2 x (20-30 m2)
Magazzino attrezzi 30-40 m2
Spogliatoio insegnate 1 x 10 m2
3.2
Definizione dei rapporti funzionali
Lo sviluppo distributivo delle funzioni è stato studiato in base all’analisi delle utenze e all’individuazione di aree funzionali, che hanno portato alla costruzione dell’organigramma spaziale, risultato fondamentale per la definizione degli aspetti architettonici.
3.2.1
Analisi delle utenze
Edificio scolastico: • alunni • insegnanti • genitori
• addetti alla cucina • fornitori
24 Palestra:
• alunni • insegnanti
• popolazione esterna in orario extrascolastico
L’analisi delle utenze porta a definire i rapporti tra gli ambienti e i collegamenti possibili tra questi. La scuola elementare è un luogo in cui il bambino necessita ancora di controllo ed è quindi indispensabile definire accuratamente i rapporti funzionali tra gli ambienti. L’accesso principale all’edificio avviene al piano terra, tramite un filtro, che introduce all’atrio principale dove è presente il locale del custode che vigila sulle entrate e le uscite, sincerandosi che i bambini non lascino la scuola senza autorizzazione e soprattutto che nessuna persona non autorizzata entri nell’edificio. Il bambino può muoversi liberamente tra i due piani fuori terra dell’edificio dedicati all’attività, tranne che nei locali di pertinenza amministrativa, nella mensa e negli ambienti propri della palestra, dove può accedere solo se accompagnato dai docenti.
Il corpo docente accede all’edificio dall’ingresso principale, può muoversi liberamente nella parte amministrativa, dove si trova anche la sala insegnanti, nella parte dedicata all’attività didattica, nella mensa e nella palestra, ma non ha accesso ai locali atti alla preparazione dei cibi e ai locali tecnici. Gli addetti alla cucina, entrano sul luogo di lavoro dall’atrio principale e, attraverso la scala interna, raggiungono gli spogliatoi e la cucina; il loro accesso è interdetto alle altre aree della scuola. I fornitori alimentari accedono al deposito dall’esterno attraverso la rampa e non possono entrare nell’edificio scolastico.
AI genitori dei bambini è consentito l’ingresso all’edificio scolastico solo in situazioni eccezionali, per esigenze del bambino, per colloqui con i docenti, che avvengono in sala insegnati, o per partecipare a rappresentazioni di vario genere per le quali sono utilizzati l’atrio o la palestra.
Per la palestra è necessario prevedere una doppia destinazione d’uso: palestra/sala movimento per le attività scolastiche, sala polifunzionale per attività extrascolastiche fruibile dalle associazioni locali. Per ovviare al problema della doppia utenza si utilizzano due accessi distinti: gli scolari ed il corpo docenti accedono dall’interno dell’edificio, mediante scale o ascensore; persone esterne in orario extrascolastico accedono esclusivamente ai locali di pertinenza della palestra (spogliatoi, palestra, magazzino attrezzi) da una seconda scala posta in diretto collegamento con l’esterno. L’accesso ai confinanti locali di pertinenza scolastica è interdetto grazie presenza di porte che saranno chiuse.
Per quanto riguarda l’ascensore, si opterà per la soluzione che meglio risolve il problema delle diverse utenze: l’ascensore è unico sia per gli utenti interni alla scuola che per quelli esterni. È previsto un sistema di doppia porta per piano, una che apre verso l’edificio scolastico, il cui uso è regolato con l’utilizzo di chiave di cui è munito il personale scolastico (docente e non) e l’altra, ad apertura semplice, che permette il collegamento tra i soli piani terra e seminterrato, con la possibilità di accesso alla palestra per gli utenti esterni. Poiché l’uso dell’ascensore è vietato ai minori di 12 anni, i bambini potranno
Parte I – Il progetto architettonico Analisi funzionale
25 utilizzarlo solo in caso di necessità se accompagnati da un docente. La soluzione della chiave è quindi calzante anche sotto questo aspetto, poiché impedisce la libera apertura delle porte.
3.2.2
Aree funzionali omogenee
Un altro aspetto fondamentale per la definizione dell’organigramma spaziale è la distinzione dei nuclei funzionali in base alle attività:
• aree per la didattica
Per lo svolgimento della didattica sono necessari ambienti ben definiti: aule tradizionali utilizzabili per lo svolgimento della lezione frontale, ma modificabili in base alle necessità di progetto pedagogico, i locali di gruppo che diventano parte integrante dell’ambiente didattico con la possibilità di essere modificati e integrati nello spazio classe, e ancora aule per attività speciali, nelle quali si possono svolgere progetti e attività di vario genere grazie all’attrezzatura specifica presente.
• aree per l’attività amministrativa
La scuola elementare di Oris fa parte dell’istituto comprensivo di lingua tedesca di Lasa. L’edificio non dispone quindi della presidenza, ma solo di un locale per il docente fiduciario. Fanno parte delle aree destinate all’amministrazione la sala insegnanti e la sala di ricezione per i genitori, nonché un locale destinato al custode e ambienti di deposito e archivio.
• aree per l’attività fisica
La piccola palestra di pertinenza della scuola elementare è dotata di spogliatoi e di un magazzino per le attrezzature. Particolare attenzione deve essere posta nella progettazione di questi locali in quanto è qui necessario tenere conto delle diverse utenze che possono fruirne e delle possibili destinazioni d’uso diverse da quella di area per lo sport, in quanto la palestra, in orario extrascolastico, è utilizzabile dalle associazioni locali per manifestazioni di vario genere.
• aree per consumazione cibi
Il locale consumazione cibi deve essere affiancato da un locale preparazione cibi con annessa dispensa completa di frigoriferi, e da spogliatoio per il personale della cucina.
26
3.2.3
Organigramma spaziale
Dai risultati ottenuti analizzando le varie caratteristiche e peculiarità dei nuclei funzionali e delle differenti utenze si è giunti a definire un’organizzazione spaziale di ordine concettuale adeguata alle esigenze emerse, e in grado di garantire la corretta dislocazione dei vari ambienti.
Figura 3-1 Organigramma funzionale
Il grande atrio centrale assolve bene al compito di distribuzione e separazione delle due principali aree presenti al piano terra, area amministrativa e area didattica. La portineria, collocata in adiacenza all’ingresso, affaccia sull’atrio e permette un regolare controllo degli accessi. Il posizionamento del collegamento verticale principale posto in prossimità dell’ingresso permette il raggiungimento dei piani superiore e inferiore senza interferire con le diverse attività svolte al piano terra o eventualmente nell’atrio centrale. La palestra e la mensa, anch’esse collegate in verticale con l’atrio centrale, vengono collocate al piano seminterrato per distribuire gli spazi in maniera ottimale.
Parte I – Il progetto architettonico Analisi architettonica
27
4
Analisi architettonica
4.1
Progetto architettonico
L’area di progetto, con il suo marcato dislivello, ha enormemente influenzato le scelte progettuali. L’edificio scolastico si sviluppa su tre distinti livelli che seguono l’andamento del terreno in salita, con accesso a livello della strada principale, e forniscono una delle peculiarità dell’edificio che è quella di avere, su ogni livello, la possibilità di uscire direttamente all’esterno, senza utilizzo di scale o ascensori. Piano terra (916 m s.l.m.): l’accesso principale all’edificio scolastico avviene attraverso un atrio coperto a doppia altezza, completamente vetrato che conduce, attraverso un filtro termico, all’atrio interno, un ambiente ampio e libero nel quale è possibile svolgere diverse attività, sia didattiche sia ricreative, collettive o individuali. A sinistra dell’atrio troviamo gli ambienti destinati all’amministrazione; in diretto collegamento con il filtro vi è il locale del custode che ha anche la funzione di portineria per il controllo degli accessi e che a tal fine è dotato di una parete interna in parte vetrata. In sequenza si trova la sala insegnanti che si presenta come ambiente flessibile con la possibilità di assumere diverse connotazioni spaziali per poter assolvere a varie funzioni, anche contemporaneamente. L’ambiente può essere utilizzato come luogo di riposo e incontro per il corpo docente, come sala riunioni o come locale per le relazioni con i genitori; a tal fine è stata predisposta una parete manovrabile insonorizzata, che consente di modificare in modo facile e rapido la disposizione per l’utilizzo distinto delle due sale. Anche l’arredo è appositamente studiato e prevede l’uso di tavoli di forma trapezoidale provvisti di rotelle, che permettono diverse configurazioni a seconda delle esigenze. Dall’altro lato dell’atrio sono ubicate due aule didattiche con un locale di gruppo interposto. Piano primo (920 m s.l.m.): l’accesso al piano avviene attraverso un vano scala protetto che dall’atrio di ingresso conduce all’atrio soprastante, dal quale si dipartono tre aule didattiche con locali di gruppo interposti e due aule per attività speciali (laboratori).
Piano seminterrato (912 m s.l.m.): l’accesso al piano può avvenire in duplice modo a seconda dell’utenza. L’accesso dall’interno, riservato ad alunni e insegnanti, avviene attraverso vano scala protetto che dall’atrio principale conduce in un piccolo atrio seminterrato da cui si dipartono gli ambienti delle due aree funzionali palestra/mensa. Ad ovest, con affaccio diretto sul giardino attrezzato si trova un grande ambiente centrale e illuminato da grandi porte vetrate destinato alla consumazione dei cibi, all’interno di tale ambiente è previsto un locale per il lavaggio delle mani con 15 lavandini che permette l’uso simultaneo ad una classe di bambini e facilita le operazioni preparatorie per il pranzo; in adiacenza sono presenti i locali per la preparazione dei cibi ai quali è possibile accedere direttamente dall’esterno, la dispensa e lo spogliatoio per il personale della cucina, con accesso diretto dall’interno dell’edificio e percorso di accesso “piedi puliti” diretto alla cucina. A nord sono ubicati i locali spogliatoio che attraverso un corridoio interno conducono alla palestra. All’esterno, in aderenza alla palestra si trova il magazzino per le attrezzature sportive. Viste le richieste specifiche del bando l’accesso alla palestra è
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permesso anche ad utenti esterni in orari extrascolastici, pertanto è prevista una seconda scala che, con accesso diretto dall’esterno al piano terra, conduce, attraverso un disimpegno distributivo, agli spogliatoi e alla palestra. A questo piano, von accesso diretto dalla palestra, è presente un piccolo locale adibito a infermeria in cui si può prestare un primo soccorso in caso di necessità; durante le manifestazioni di associazione sportiva si può porre al suo interno un piccolo presidio medico che in caso di necessità può intervenire immediatamente. Il piano seminterrato a Nord Ovest è aperto su un ampio corridoio esterno areato e illuminato, dove affacciano le finestre degli spogliatoi, della medicheria e le porte dei depositi e della palestra; a Sud Est la presenza di uno scannafosso soprastato da pavimentazione grigliata permette l’areazione attraverso finestre alte dei locali deposito e lavaggio mani.
Il progetto architettonico si sviluppa su alcuni punti fondamentali che derivano dall’analisi del progetto pedagogico, dall’analisi funzionale e del luogo.
• percorso esterno
Vista la particolare conformazione dell’area di progetto e la disposizione su più livelli è stato inserito un percorso che attraversa tutta l’area nella parte posteriore. Il camminamento inizia alla quota più alta dove si trovano la maggior parte dei parcheggi e, attraverso un sistema di scale e passaggi collega tra loro tutti i livelli dell’area. Al piano terra dell’edificio scolastico, questo percorso panoramico permette il collegamento tra il retro e l’ingresso principale attraverso un corridoio coperto ma esterno, che separa anche, a questo livello, la palestra dall’edificio scolastico. Alla quota 912 m s.l.m. si giunge attraverso un’ulteriore rampa di scale facente parte del suddetto camminamento, ma è tuttavia possibile il collegamento tra il giardino e il livello principale attraverso una rampa con pendenza 8%, utilizzata anche come percorso di scarico dei prodotti alimentari da stoccare nel deposito. Questo percorso presenta una notevole utilità sia ai fini del collegamento tra i diversi livelli sia ai fini dell’esodo in eventuali situazioni di emergenza. Inoltre si tratta di un percorso panoramico percorrendo il quale si può godere dello splendido panorame delle montagne circostanti da una posizione privilegiata.
• un parco per tutti “Play for All”
All’interno dell’area di progetto sono state organizzate due aree a verde distinte, destinate ai bambini delle due scuole presenti.
L’area attrezzata per i bambini della scuola elementare si trova a quota 912 m s.l.m. e vi si accede dall’interno dell’edificio, o dal percorso esterno, attraverso scala o rampa. L’area è stata suddivisa in tre aree tematiche; la prima è destinata al progetto orto didattico con vasche per le diverse colture e punti di presa acqua nonché bidoni per il compostaggio; la seconda è attrezzata con giochi di vario genere che stimolano movimento e creatività nel bambino; la terza zona è destinata ad attività statiche.
L’area attrezzata dedicata alla scuola materna si trova a quota 920 m s.l.m., costituisce la copertura della palestra, ed è in continuità con il piano di calpestio sia del piano primo della scuola elementare sia con il piano terra della scuola materna. Anche questa è stata suddivisa in tre aree tematiche, ognuna delle quali è dotata di arredi specifici; la prima area è specifica per il movimento, attrezzata con elementi che
Parte I – Il progetto architettonico Analisi architettonica
29 invoglino i bambini a giocare; la seconda area definita della manualità, è fornita di arredi che stimolino il desiderio del bambino al contatto con i vari materiali, e che lo conducano attraverso diverse esperienze sensoriali; la terza area prevista, pensata appositamente per i più piccoli è l’area del gioco simbolico che, con i suoi arredi figurativi, permette il libero sfogo della capacità immaginativa e creativa dei bambini.
Le due aree, sebbene distinte, sono organizzate secondo un filo conduttore comune, che dà particolare rilevanza alla scelta degli arredi. Il progetto europeo “Play for All” apre la strada ad un nuovo modo di intendere l’arredo dei giardini attrezzati per i bambini, prevedendo che tutti i bambini possano giocare insieme e utilizzare le stesse attrezzature indipendentemente da eventuali disabilità psicofisiche. Questo avviene non inserendo arredi progettati per l’utilizzo specifico da parte di bambini con varie forme di disabilità, la qual cosa non renderebbe il concetto di inclusione ma piuttosto quello di segregazione, separando così i bambini in base alle loro caratteristiche fisiche, ma utilizzando arredi che permettano di essere utilizzati da tutti i bambini indistintamente; così nasce ad esempio l’altalena a cestone che può ospitare contemporaneamente 6 bambini, anche portatori di handicap fisici. Quando si parla di handicap spesso si pensa solo a disagi motori, ma nell’attrezzatura dei queste aree si è tenuto conto delle varie patologie che non impediscono i movimenti ma che magari privano di vista o udito i piccoli esploratori inserendo arredi che presentano parti in rilievo appositamente studiate per essere individuate al tatto, o anche arredi che stimolino la manualità e la manipolazione di materiali naturali come sabbia, acqua e legno per spingere il bambino ogni volta verso una nuova esperienza sensoriale.
• corridoi aperti
La concezione classica del corridoio viene stravolta; questo non è più sterile luogo di passaggio, mero collegamento orizzontale, ma si apre diventando luogo in cui la lezione continua, non solo come lezione nozionistica ma diviene lezione informale, a volte anche lezione di vita. Il corridoio si spoglia della sua veste di luogo pericoloso in cui è necessario passare velocemente per accedere all’aula vista come luogo sicuro, ma ne diviene naturale prosecuzione. In questi nuovi spazi, definiti da Beate Weyland “spazi di mezzo”, è possibile svolgere ogni tipo di attività, si trovano nicchie attrezzate, spazi per la condivisione e spazi in cui il bambino possa stare da solo.
• biblioteca diffusa
Non essendo prevista una vera e propria biblioteca all’interno della scuola, per la vicinanza con la biblioteca pubblica, e alla luce dell’importanza data alla lettura riscontrata nel progetto pedagogico, si è pensato di creare uno spazio lettura itinerante, che sia non un ambiente definito ma scaffali su ruote, quindi mobili e trasportabili che vanno a posizionarsi negli “spazi di mezzo” contribuendo a renderli luoghi attivi. Gli scaffali itineranti vengono riempiti di libri specifici per i bambini in età scolare, e per le varie fasce di età, ma anche di strumenti per colorare e creare, in modo che i bambini possano lasciare libero sfogo ai propri desideri e alla propria fantasia.
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• flessibilità spaziale/spazio aula/lavorare in gruppi
Da questi concetti prende forma l’aula didattica, che non è più chiusa e introspettiva ma si apre lasciando la possibilità di modificarne la conformazione per lavorare in gruppi più o meno grandi, con possibilità di scambio interclasse. Il modulo aula, rettangolare di dimensioni 6 x 7 m, presenta al suo interno nicchie che possono essere utilizzate sia per riporre materiale sia per giochi di ruolo, è sempre affiancato da un locale di gruppo, separato attraverso un sistema di pareti mobili che permette in modo agevole di unire o separare gli ambienti modificandone la conformazione a seconda delle necessità.
Figura 4-2 Schemi d’uso delle aule didattiche
• arredo specifico
Il periodo della scuola elementare è probabilmente quello in cui si ha una maggiore crescita, sia emotiva che fisica, durante la quale si lascia l’età del gioco puro per dirigersi a piccoli passi verso quel mondo dei grandi tanto desiderato; è proprio per questa crescita veloce e costante che si presenta nel corso dei 5 anni di scuola che bisogna pensare ad arredi specifici, che siano ergonomici per garantire un corretto sviluppo di posture idonee e quindi una crescita in salute, ma che siano anche proporzionati alle altezze mutevoli dei bambini. Attraverso uno studio di A. Cicognani e A. Balsamo intitolato “I nuovi percentili italiani” presentato al XVIII Congresso Nazionale della Società Italiana di Pediatria Preventiva e Sociale (SIPPS) è stato possibile risalire alle altezze medie dei bambini in età scolare, selezionate in base alla fascia di età. Si sono prese in esame le altezze, di bambini e bambine, prese al 97°percentile e con queste sono stati scelti gli arredi più confacenti.
Parte I – Il progetto architettonico Analisi architettonica
31 Stare seduti correttamente e lavorare in posizione ergonomica sono gli obiettivi per cui si richiede un continuo adeguamento delle sedie e dei banchi alla statura degli studenti. La norma DIN EN 1729 stabilisce un legame fra la statura dello studente e l'altezza della seduta e del banco e definisce sei classi di grandezze per le sedie. Fondamentali in questo senso sono un regolare controllo della grandezza e una scelta personalizzata. La statura degli studenti può infatti variare anche di molto all'interno di una classe a seconda dello sviluppo individuale, e ogni studente necessita pertanto della sedia e del banco adatti alla sua statura.Gli arredi scelti, per facilitare il bambino nella personale selezione del banco e della sedia adatti a se, sono differenziati attraverso l’uso di colori differenti, ognuno dei quali sta ad indicare la fascia di altezza in cui va utilizzato quel preciso arredo, la segnalazione avviene inoltre con simboli in rilievo che permettano il riconoscimento anche al bambino non vedente.
Vista la flessibilità richiesta agli ambienti, la possibilità di ampliare o rimpicciolire gli spezi e di cambiare conformazione ripetutamente nell’arco della giornata, tutti gli arredi sono mobili e impilabili tra loro per facilitare l’ampliamento degli spazi. Anche le cattedre per i docenti scelte consentono di essere spostate e addirittura chiuse diventando sottili e potendo andare così in aderenza al muro e lasciare lo spazio aula totalmente privo di ingombri.
• mensa
La mensa viene progettata come un grande ambiente unico in cui è possibile la presenza contemporanea di tutti gli alunni della scuola, in modo tale che il momento del pranzo possa essere un momento di condivisione e scambio tra i bambini di tutte le età. Non sono previste separazioni nelle sedute per le differenti classi, i bambini potranno disporsi come meglio ritengono, lasciando libertà di aggregazione. L’arredo è mobile, funzionale a modifiche di conformazione spaziale e permette una facile movimentazione da parte dei singoli scolari.
32
4.2
Parametri urbanistici
Il lotto di progetto comprende aree destinate al fabbisogno comunale di edilizia scolastica, ivi comprese le scuole elementari e materne; di seguito si riportano i parametri urbanistici definiti nel piano di attuazione al piano urbanistico del comune di Lasa:
• Densità edilizia
indica il rapporto (m³/m²) tra la cubatura urbanistica realizzabile fuori terra e la relativa superficie catastale del lotto edificatorio
• Rapporto massimo di copertura
indica la percentuale del lotto edificabile copribile da fabbricati • Altezza degli edifici
indica la media ponderata delle altezze misurate lungo i muri perimetrali dell’edificio a partire dalla quota naturale del terreno o da quella modificata da scavi o riporti autorizzati fino all'estradosso del muro perimetrale
• Rapporto massimo di superficie impermeabile
indica la percentuale massima consentita di suolo impermeabile del lotto; esclusivamente su tale porzione di suolo è ammessa l’edificazione sia sopra che sotto terra nonché la copertura con pavimentazioni e tettoie
Nella tabella sono riportati i valori limite prescritti di ogni parametro e i corrispettivi valori di progetto.
Valore di progetto Valore limite Verifica
Densità edilizia [m3/m2] 2,62 3,0 ok
Rapporto massimo di copertura [%] 34 45 ok
Altezza degli edifici [m] 9,50 10 ok
Parte I – Il progetto architettonico Descrizione tecnica
33
5
Descrizione tecnica
In questo capitolo si esegue una breve descrizione tecnica delle parti dell’edificio per motivare le scelte progettuali effettuate in merito alla stratigrafia dei paramenti verticali e delle suddivisioni orizzontali tenendo conto dei requisiti termici dei componenti, facendo solo un breve cenno alla struttura portante in quanto la stessa verrà ampiamente trattata nella seconda parte di questa tesi, alla quale si rimanda per una esaustiva descrizione strutturale.
5.1
Paramenti verticali
La struttura portante verticale è composta da pareti esterne, in calcestruzzo armato al piano seminterrato, in pannelli di legno xlam ai piani superiori, e pilastri interni, in calcestruzzo armato al piano seminterrato e in legno lamellare ai piani superiori, che concedono una buona libertà compositiva all’interno dell’edificio.
5.1.1
Paramenti opachi
5.1.1.1 Pareti portanti in c.a. edificio scolastico (S1)
La parte portante della parete del piano seminterrato, in calcestruzzo armato, ha uno spessore di 30 cm. Esternamente ad essa, su tutta la facciata, sono fissati con collante e tasselli dei pannelli rigidi termoisolanti in polistirene espanso a cellule chiuse dello spessore di 10 cm che presentano una barriera al vapore in polietilene nel piano di contatto con il calcestruzzo. La finitura esterna è ottenuta mediante intonacatura di 2,0 cm con intonaco termoisolante con perlite/polistirolo, posato con rete in fibra di vetro per una migliore l’adesione allo strato isolante, oppure mediante pannelli in legno, ancorati alla facciata con profili a C inseriti nello spessore dell’isolante. Dal lato interno, per garantire un buon isolamento termico della struttura, è presente un rivestimento con profili a C di spessore 5 cm con interposto isolante termico in lana di roccia, e doppi pannelli in cartongesso fireboard di spessore complessivo 3,0 cm (1,5+1,5 cm) che garantisco anche un isolamento dal fuoco EI60.
Lo spessore totale del pacchetto di parete è 50 cm. 5.1.1.2 Pareti portanti in c.a. palestra (S2)
La parte portante della parete della palestra, in calcestruzzo armato, ha uno spessore di 30 cm. Internamente ad essa, su tutto il perimetro, sono fissati con collante e tasselli dei pannelli termoisolanti rigidi in polistirene espanso dello spessore di 12 cm che presentano una barriera al vapore in polietilene nel piano di contatto con il calcestruzzo. La finitura esterna è ottenuta mediante intonacatura di 2,0 cm con intonaco termoisolante con perlite/polistirolo, la finitura interna è ottenuta con intonaco termoisolante posato con rete in fibra di vetro per una migliore l’adesione allo strato isolante. Lo spessore totale del pacchetto di parete è 45,5 cm.
34
5.1.1.3 Pareti portanti xlam (S3)
La parte portante delle pareti dei piani terra e primo, in pannelli di legno xlam, ha uno spessore di 16 cm, ed è posata a filo esterno della parete in c.a. Esternamente ad essa, su tutta la facciata, sono fissati con collante e tasselli dei pannelli rigidi termoisolanti in polistirene espanso a cellule chiuse dello spessore di 10 cm che presentano una barriera al vapore in polietilene nel piano di contatto con il legno. La finitura esterna è ottenuta mediante intonacatura di 2,0 cm con intonaco termoisolante con perlite/polistirolo, posato con rete in fibra di vetro per una migliore l’adesione allo strato isolante, oppure mediante pannelli in legno, ancorati alla facciata con profili a C inseriti nello spessore dell’isolante. Dal lato interno, per garantire un buon isolamento termico della struttura, è presente un rivestimento con profili a C di spessore 5 cm con interposto isolante termico in lana di roccia, e doppi pannelli in cartongesso fireboard di spessore complessivo 3,0 cm (1,5+1,5 cm) che garantisco anche un isolamento dal fuoco EI60.
Lo spessore totale del pacchetto di parete è 36 cm.
5.1.1.4 Pareti non portanti di tamponamento (S4)
Le pareti esterne di tamponamento sono costituite da un telaio in legno, con montanti e traversi di sezione 16x12 cm con interposto isolante in lana di roccia di spessore 16 cm. Esternamente, su tutta la facciata, sono fissati con collante e tasselli dei pannelli rigidi termoisolanti in polistirene espanso a cellule chiuse dello spessore di 10 cm che presentano una barriera al vapore in polietilene nella parte interna. La finitura esterna è ottenuta mediante intonacatura di 2,0 cm con intonaco termoisolante con perlite/polistirolo, posato con rete in fibra di vetro per una migliore l’adesione allo strato isolante. Dal lato interno, è presente un rivestimento con profili a C di spessore 5 cm con interposto isolante termico in lana di roccia, e doppi pannelli in cartongesso fireboard di spessore complessivo 3,0 cm (1,5+1,5 cm) che garantisco anche una resistenza al fioco EI60.
Lo spessore totale del pacchetto di parete è 36 cm. 5.1.1.5 Pareti divisorie interne
5.1.1.5.1 Pareti in cartongesso
Le pareti divisorie dei piani terra e primo sono costituite da un’orditura metallica con profilo a C di spessore 7,5 cm con interposto isolante in lana di roccia, di spessore pari a quello dei profili metallici. Entrambe le facce della parete sono rivestite con doppia lastra in gesso fibrorinforzato con velo in fibra di vetro fireboard GM-F di spessore 3,0 cm (1,5+1,5 cm). La parete offre un potere fonoisolante di Rw=56 dB e una trasmittanza termica U=0,55 W/m2K, entrambi valori dichiarati dal produttore.
5.1.1.5.2 Pareti in laterizio (s=21 cm)
Al piano seminterrato le pareti divisorie interne sono realizzate con blocchi Poroton in laterizio di spessore variabile a seconda delle esigenze di compartimentazione nei confronti del fuoco. Per le pareti a cui è richiesta una separazione EI90 si utilizzano blocchi in laterizio Poroton semipieni con una
Parte I – Il progetto architettonico Descrizione tecnica
35 percentuale di foratura inferiore al 45%, che hanno una densità di 860 kg/m3, uno spessore di 18 cm. La finitura di entrambe le facce della parete è eseguita con intonaco di spessore 1,5 cm per lato.
5.1.1.5.3 Pareti in laterizio (s=15 cm)
Al piano seminterrato le pareti divisorie interne sono realizzate con blocchi Poroton in laterizio di spessore variabile a seconda delle esigenze di compartimentazione nei confronti del fuoco. Per le pareti a cui è richiesta una separazione EI60 si utilizzano blocchi in laterizio Poroton semipieni con una percentuale di foratura inferiore al 45%, che hanno una densità di 860 kg/m3, uno spessore di 12 cm. La finitura di entrambe le facce della parete è eseguita con intonaco di spessore 1,5 cm per lato.
5.1.1.5.4 Pareti in laterizio (s=11 cm)
Al piano seminterrato le pareti divisorie interne sono realizzate con blocchi Poroton in laterizio di spessore variabile a seconda delle esigenze di compartimentazione nei confronti del fuoco. Per le pareti a cui è non è richiesta particolare compartimentazione si utilizzano blocchi in laterizio Poroton semipieni con una percentuale di foratura inferiore al 45%, che hanno una densità di 860 kg/m3, uno spessore di 8 cm. La finitura di entrambe le facce della parete è eseguita con intonaco di spessore 1,5 cm per lato.
5.1.2
Paramenti vetrati (S
W)
Il sistema di infissi preso in considerazione è prodotto dalla Finstral, costituito dalla gamma della serie Top 90 KAB, che associa ad un telaio standard a sei camere in pvc D920, rinforzato con profili in acciaio, un rivestimento in legno. Esso è fissato al controtelaio in pvc, con profilo interno in acciaio, che circonda l’infisso su tutti e quattro i lati, mediante giunzione ad innesto: in corrispondenza della soglia è presente un profilo aggiuntivo con pendenza verso l’esterno per facilitare il defluire delle acque meteoriche. L’anta mobile utilizzata, di spessore 90 mm, è del tipo Twin-Line Classic sistema top 90 KAB, anch’essa in pvc multicamera rivestita in alluminio, a triplo battente con guarnizione interna, mediana ed esterna, con apertura verso l’interno. Questa speciale anta è caratterizzata da un doppio telaio accoppiato, di cui quello interno ospita un doppio vetro 4-18-4 riempito con gas argon e sulla lastra esterna corre una veneziana a lamelle orizzontali di spessore 35 mm; quello esterno ospita un vetro singolo da 6 mm, con una successione 4-18-4-35-6. Il telaio interno è disarticolato rispetto a quello esterno e permette una apertura separata per garantire la pulizia delle lamelle. La veneziana integrata costituisce un ottimo sistema di oscuramento ad ingombro quasi nullo: essa è caratterizzata dalla possibilità di orientare le lamelle, e di permetterne il movimento verticale tramite un comando a motore elettrico.
La soglia a taglio termico, all’esterno in marmo e all’interno in legno, è separata in due parti dal controtelaio, sigillato con schiuma poliuretanica e connesso ai pannelli termoisolanti del cappotto esterno.
Le finestre utilizzate per l’illuminazione e l’areazione dei servizi igienici ai piani terra e primo, hanno una altezza di 60 cm, e presentano una apertura a vasistas verso l’interno regolata mediante motore elettrico. Quelle destinate alla illuminazione e areazione degli spogliatoi al piano seminterrato hanno
