Capitolo 3: Il progetto

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Capitolo 3: Il progetto

3.1 Profilo generale dell’intervento

La morfologia del lotto, assieme alle linee di forza determinate da accessi, viabilità ed orientamento rispetto agli assi cardinali, hanno determinato la scelta planimetrica del progetto.

Una nuova via è andata a definire la geometria dell’area, individuando due lotti per lo sviluppo del complesso scolastico, del parcheggio e del centro sportivo polifunzionale ed ha dato origine al collegamento tra le due aree mediante un ponte pedonale, elemento architettonico che richiama il tema vincitore del concorso della nuova sede della Provincia. (Figura 3.1, Figura 3.2)

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La scuola è immaginata come una compenetrazione di volumi a due e tre piani, che scaturiscono dal cuore luminoso dell’atrio, secondo una rotazione planimetrica sul versante di miglior esposizione solare (EST_SUD-OVEST) (Figura 3.3, Figura 3.4)

Figura 3.2 Schizzo progettuale: ponte pedonale

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Il costruito dialoga con il parco verde circostante attraverso le rampe ricoperte da manto erboso, i tetti giardino e le

Figura 3.3 Schizzo progettuale: orientamento elinee di forza

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trasparenze date dai tamponamenti in vetro. (Fig. 3.5)

3.2 Aspetti tipologici e caratteri distributivi

Dall’analisi della tipologia edilizia scolastica si osserva come l’ingresso, generalmente caratterizzato da un ampio atrio, sia il nucleo che caratterizza il più importante spazio di accoglienza e dal quale si origina la distribuzione degli spazi. (Fig. 3.6)

L’accesso carrabile è separato da quello pedonale principale alla scuola, entrambi sono previsti nella nuova via di collegamento tra Via A. Manghi e via E. Novelli. Il parcheggio pertinenziale è ricavato all’estremo ovest del lotto ed è destinato al parcheggio dei mezzi a due ruote, mentre al piano interrato, si trova quello dedicato al personale dell’amministrazione. (Fig. 3.7)

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Nel progetto si prevede la sistemzione a verde di un ampio giardino, con percorsi pedonali studiati per ottimizzare la fruibilità degli spazi interni ed esterni.

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Attraverso la realizzazione di rampe di accesso laterale alla struttura ricoperte da un manto erboso, si è cercato di creare un dialogo tra interno ed esterno, riducendo l’impatto visivo tra natura e costruito. l giardino rappresenta anche un elemento filtro e connettivo con l’area adiacente, la distribuzione di alberi, arbusti e percorsi è stata studiata in funzione diretta delle realtà esistenti e di quelle previste all’interno dell’area di progetto. (Fig.3.8)

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Gli alberi consento un isolamento tra il giardino e la strada, attenuando il rumore grazie alla capacità di assorbire le onde sonore, trattenendo le polveri con il fogliame e fissando i gas nocivi in mnodo da ridurre il livello di inquinamento dell’aria. La vegetazione influenza anche il microclima, creando un naturale ombreggiamento dei percorsi e degli edifici e al raffrescamento estivo.

Le modifiche apportate interessano in primo luogo la viabilità stradale a sud, caratterizzata da un importante snodo del traffico, la quale ha richiesto una consistente sistemazione a verde con alberi ad alto fusto ed in secondo luogo a nord, l’area destinata al progetto di attrezzature sportive e parcheggio che invece ha dato origine ad una nuova viabilità stardale e quindi alla necessità di creare un ponte pedonale verso la scuola. (Fig. 3.9)

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L’ampio atrio è caratteririzzato da un doppio volume con affaccio dai due corridoi dei livelli superiori, all’esterno si percepisce come una struttura con una rivestimento di facciata più evidente in vetro. Lo spazio è dotato di servizi anche per gli utenti esterni e rappresenta un filtro tra l’ingresso e l’area didattica, l’area amministrativa, la biblioteca ed il bar raggiungibili mediante collegamenti orizzontali e verticali.

La struttura si articola pressocchè in due volumi tra loro collegati, uno principale su tre piani sul lato nord di ingresso e uno secondario su due piani a sud. (Fig. 3.10)

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Entrambi prediligono uno sviluppo lineare in pianta in modo da orientare a nord i corrioi e i laboratori (lato più freddo) i quali non necessitano come le aule di una particolare illuminazione. A Sud e Sud-Est si collocano gli spazi adibiti ad attività didattica, l’esposizione rispetto all’asse eliotermico è stata scelta per consentire lo sfruttamento passivo dell’energia solare, inoltre frangisole fissi schermano gli ambienti dalla luce diretta.

Soluzioni di copertura con lucernari a shed, ampie vetrate, corti vetrate e soluzioni con tetto giardino contribuiscono a dare una percezione di un ambiente confortevole attorno agli spazi più tecnici per la didattica. (Fig. 3.11)

Figura 3.10 Vista lato nord dal parcheggio

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Entrando si riconosce una portineria, punto di accettazione per visitatori, genitori ed utenti la quale conduce alla sala di attesa e quindi alle segreterie ed agli uffici.

Il bar si colloca centralmente rispetto alla struttura ed ha un accesso diretto dall’atrio ed uno indipendente sulla facciata principale. A servizio del bar è stata disposta una zona coperta esterna, attrezzata con tavolini e sedute da poter sfruttare nelle stagioni più calde. (Fig. 3.12)

Altro accesso indipendente è stato riservato all’auditorio collocato al secondo piano di un volume ad est della struttura e raggiungibile mediante rampa laterale. (Fig. 3.13)

L’auditorium ed il bar sono resi indipendenti dall’attività

Figura 3.12 Zona coperta del bar

ACCESSO AUDITORIO

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collegano alla scuola; si consente così l’apertura al pubblico totalmente indipendente.

Dalla distribuzione degli ambienti deriva anche l’aggregazione e la sistemazione degli spazi esterni. Verso il lato sud della struttura, il volume secondario ha accesso diretto su un’ampia terrazza giardino collocata al primo piano, essa oltre a costituire uno spazio ricreativo nelle pause per studenti ed insegnanti, rappresenta un ingresso/uscita ordinario o una possibile via di fuga in caso di pericolo. Sotto alla terrazza troviamo un portico al quale hanno diretto affaccio le aule del piano terra che va a caratterizzare architettonicamente il lato sud e favorisce l’ombreggiamneto nei periodi di massimo irraggiamento. (Fig. 3.14)

Le aree funzionali relative alle attività didattiche comprendono aule semplici, dimensionate su 25-30 alunni, aule per l’insegnamento specializzato e laboratori.

I servizi igienici opportunamete dislocati ad ogni piano, sono divisi per sesso e affiancati da locali adibiti a deposito/ripostiglio di servizio.

Infine per il dimensionamento del locale per la centrale

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termica sono stati seguiti particolari accorgimenti atti ad assicurare una maggior sicurezza degli utenti. Esso è collocato al piano seminterrato, è provvisto come da normativa di un accesso autonomo esterno.

Spazi relativi all’unità pedagogica

E’ prevista la realizzazione di aule che presentano un’area pari circa a 50 e 60 mq (la capacità è di 30 alunni per le maggiori e 25 per le più piccole). Si ha una corrispondenza biunivoca tra aule e classi e ciò è utile ai fini della definizione di punti di riferimento certi per studenti ed insegnanti, oltre ad ottimizzare i tempi di trasferiemento dei docenti al cambio dell’ora e ad eliminare distrazioni eccessive rispetto all’attività didattica. La disposizione in linea delle aule consente una distribuzione a sud sud_est delle stesse e la collocazione dei filtri e dei corridoi a nord. Spazi per l’insegnamento specializzato e laboratori

Le aule speciali hanno una superficie variabile a seconda della destinazione funzionale. Le più piccole occupano circa 60 mq e prevedono lo svolgimento di attività multimediali o di proiezione, quelle per i laboratori di biologia o chimica, hanno un’area circa doppia della precedente, la superficie più grande è quella delle aule da disegno (180 mq circa) collocate al primo piano del volume secondario.

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Spazi per la distribuzione

I collegamenti orizzontali principali sono collocati a nord rispetto alla aule all’interno della struttura. I corridoi del volume secondario ed alcuni spazi di collegamento di quello principale invece, per favorire un rapporto visivo intenso e costante con l’esterno, hanno affaccio diretto sul giardino, o sulla corte interna al primo piano del volume principale attraverso ampie superfici vetrate.

I laboratori al piano terra del volume a est sono a diretto contatto con lo spazio esterno attraverso porte-finestre sul portico a sud est.

Bar

Il locale bar ha una posizione baricentrica rispetto alla struttura, l’accesso può avvenire attraverso l’atrio di ingresso o attraverso il loggiato vicino all’ingresso principale. Le attrezzature ed i tavoli possono sfruttare il loggiato suddetto e una veranda adiancente al bar, subito in prossimità dell’atrio. Il bar è dotato di locali di servizio quali deposito e servizi igienici. Una porta filtro con l’atrio consente l’apertura dell’attività indipendente dagli orari scolastici.

Auditorio

Nell’ala ovest del volume principale, al secondo piano troviamo un auditorio che rappresenta sia la sala dedicata alle attività parascolastiche che una possibile sala conferenza per utenti esterni. L’auditorio ha una capienza di 300 posti, ha un ingresso indipendente con rampa di accessoed un foyet di accoglienza. Anch’esso ha la possibilità di essere indipendente rispetto agli orari scolastici grazie ad una porta di collegamento alla scuola.

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Biblioteca

La biblioteca si trova al piano terra del volume principale, ha una capienza di circa 65 persone, un bancone per l’amministrazione dei prestiti ed un deposito adiacente. Spazio per lo sport

Spazio per lo sport rappresenta un luogo di attività spaortiva sia per la scuola che per utenti esterni e per questo è definito polivalente. L’area è costituita da una palestra comune e da spazi all’aperto: campo da pallavolo e pallacanestro, percorsi attrezzati e spazi per l’installazione di pedane per il salto in lungo e il salto in alto.

La palestra si colloca nella parte nord dell’area di intervento, in prossimità del parcheggio,al termine del sistema di percorsi che si diramano dall’atrio di ingresso. E’ collegata con la scuola attraverso un ponte pedonale.

Le dimensioni dell’impianto, che ospita un campo regolamentare di pallacanestro, tribune e dei servizi per gli spettatori, sono definite nel DM 18/12/75 E DMPI 13/9/77. Il tipo di palestra è B1(600mq con relativi servizi), la struttura consente lo svolgimento di attività extrascolastiche grazie all’ accesso indipendente, è divisibile in 3 settori, ma utilizzamìbile al massimo da 2 squadre contemporaneamente. Le dimensioni del campo da pallacanestro seguono gli standard CONI-FIP.

la disposizione di un parcheggio adiacente rende la struttura capace di accogliere anche eventi sportivi di media importanza.

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3.3 Aspetti bioclimatici nella progettazione 3.3.1 Introduzione

L’intenzione del progetto è proporre una scuola ad elevata efficienza energetica e sostenibile dal punto di vista architettonico. I Sistemi passivi, sono stati applicati la fine di elevare la massa termica delle strutture opache, riducendo la trasmittanza, e innalzando il rendimento energetico dell’edificio nel suo complesso. La scelta di collocare ampie vetrate esposte a EST_SUD-OVEST con involucro doppia pelle e grazie all’uso di infissi a bassa emissione, determinano utili elementi di captazione e conservazione dell’energia solare.

E’ stato inoltre previsto un impianto di recupero delle acque piovane con serbatoio interrato collegato all’impianto di irrigazione del verde.

3.3.2 Orientamento ed esposizione

In primo luogo si devono ricercare i dati relativi alla localizzazione geografica dell’ambito di intervento. Si tratta della zona di Pisa-Est dal fiume Arno fino alla strada provinciale del CNR. La latitudine è 43° 43' 0" N e la longitudine 10° 23' -1" E. L’altezza media sul livello del mare di 4 metri. I dati climatici da analizzare riguardano le temperature (massime, minime, medie, escursioni termiche, fenomeni di inversione termica), l’andamento della pressione parziale del vapore nell’aria, l’andamento della velocità e direzione del vento, la piovosità media annuale e media mensile, l’andamento della irradiazione solare diretta e diffusa sul piano orizzontale, l’andamento della irradiazione solare per diversi orientamenti di una superficie

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e la caratterizzazione delle ostruzioni alla radiazione solare (esterne o interne all’area/comparto oggetto di intervento). Gli elementi reperiti vanno adattati alla zona oggetto di analisi per tenere conto di elementi he possono influenzare la formazione di un microclima caratteristico conseguente a:

¾ topografia: altezza relativa, pendenza del terreno e suo orientamento, ostruzioni alla

¾ radiazione solare ed al vento, nei diversi orientamenti;

¾ relazione con l’acqua;

¾ relazione con la vegetazione;

¾ tipo di forma urbana, densità edilizia, altezza degli edifici, tipo di tessuto urbano (orientamento degli edifici nel lotto e rispetto alla viabilità, rapporto reciproco tra edifici, ecc.), previsioni urbanistiche.

(Giunta Regionale toscana: “Linee guida per la valutazione della qualità energetica ed ambientale degli edifici in toscana” Febbraio 2005).

L’esposizione solare ha determinano una distribuzione dell’edificio secondo una linea di forza trasversale al lotto seguendo principalmente l’asse eliotermico da ovest a est. L’altra linea di forza è generata dall’ingresso principale in relazione al parcheggio ed al ponte pedonale.

Nell’ambito dell’efficienza energetica, l’involucro edilizio svolge un ruolo determinante e a orientamenti diversi della struttura corrispondono soluzioni diverse.

Sono state scelte strutture di tamponamento opache per la facciata rivolta a nord, con un sistema di isolamento a cappotto. Questo sistema garantisce un buon funzionamento in ambienti riscaldati in continuo con

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durante il funzionamento dell’impianto e rilasciandolo nelle ore notturne, col riscaldamento spento. Ponendo l’isolante all’esterno inoltre, si ha la possibilità di eliminare i ponti termici causati dalle travi e dai solai.

A sud invece l’involucro è caratterizzato da una doppia pelle in vetro, un sistema di facciata ventilata continua modulare che consente un controllo ambientale degli spazi, con un funzionamento diverso per estate ed inverno. Per il la regolazione dell’ irraggiamento solare sono stati introdotti elementi frangisole fissi in doghe di alluminio con collegamento in acciaio alla struttura portante per mantenere completamente in ombra le pareti più esposte durante le ore centrali della giornata. I frangisole contribuiscono a garantire il comfort ambientale e caratterizzano l’edificio contribuendo ad arricchire visualmente la facciata.

3.3.2 Materiali e tecnologie applicate

I materiali pensati per la scuola, le scelte cromatiche, i percorsi verdi e le trasparenze architettoniche, diventano elementi decisivi per il comfort e la percezione dello spazio costruito.

Lo schema strutturale è impostato su un modulo di circa 5 m, distribuito su due griglie principali per semplificare la realizzazione.

La struttura portante è un telaio in cemento armato. I solai sono in laterocemento, travetti perfabbricati e laterizi con armatura integrativa e getto di completamento in cls in opera.

Le pareti perimetrali sono costituite da muratura in mattoni forati con isolamento termico a cappotto, la finitura è a intonaco.

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I materiali indiacati per l’isolamento termico più adatti saranno a basso impatto ambientale come ad esempio sughero, fibra di cellulosa, perlite espansa o vermiculite espansa.

Di seguito si elencano le principali scelte tecnologiche effettuate:

1. Rivestimenti esterni:

• Intonaco a base di cls su rete elettrosaldata verniciato con pittura speciale a matrice mista organico minerale color beige chiaro

• Pavimentazioni esterne e portici: percorsi pedonali in pietra artificiale tipo gres antisdrucciolo di 30×60 cm di colore grigio-beige

• Rampe di accesso alla struttura realizzate con terra di riporto dello scavo del cantiere e ricoperte da manto erboso

• Superfici carrabili: in massetto in calcestruzzo rigato antisdrucciolo

• Verso sud l’involucro doppia pelle in vetro ventilato è stato concepito come un involucro continuo, montato su profili in acciaio

• A sud esternamente saranno previste sistemi di schermatura fissa in alluminio frangisole a lame orizzontali. La singola doga di forma ellittica deriva dalla piegatura di un unico foglio di lamiera in alluminio, con anima interna di irrigidimento sempre in alluminio estruso. L’attacco alla parete avviene mediante mensole in porfilato in acciaio con bulloni e piastre di ancoraggio.

• Le pareti esterne dell’atrio ed del corridoio del volume secondario sono realizzate in vetro a bassa emissività

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2. Pareti interne: Le pareti divisorie interne pareti a secco knauf posato su orditura metallica, spessore 15 cm con interposizione di coibente acustico e potranno essere sostituite da strutture mobili per garantire una flessiblità strutturale nel tempo. La composizione dei materiali per la tinteggiature devono derivare da sostanze minerali, vegetali, animali, con l’esclusione di elementi artificiali e di sintesi petrolchimica.

• Soffitti: è prevista una controsoffittatura per il passaggio degli impianti di condizionamento per consentire uno sbocco diretto all’interno degli uffici e degli ambienti che ne richiedano la necessità.

• Infissi esterni: profilati di alluminio preverniciato a taglio termico e vetrocamera con vetri a bassa emissione.

• Uscite di sicurezza: lamiera di acciaio preverniciata, con maniglioni antipanico e chiusura automatica dotata di congegno a molla per la chiusura rallentata.

• Infissi interni: porte interne in alluminio preverniciato, e pannelli laminati con maniglioni antipanico nelle aule e nelle sale comuni

• Coperture: per l’intera struttura si prevede una copertura piana multistrato coibentata, impermeabilizzata dove si andranno ad alloggiare le macchine per l’impianto di condizionamento

• Impianti da realizzare saranno quelli previsti dalla Normativa vigente, e potranno essere:

¾ Impianto elettrico di Illuminazione interna ¾ Impianto di illuminazione di emergenza ¾ Impianto illuminazione esterna

¾ Impianto di terra

¾ Impianto di riscaldamento a pavimento con pannelli radianti

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¾ Impianto di accumulo dell’acqua piovana (trattenuta, filtrata e raccolta in una cisterna, dove in diverse fasi viene depurata e riutilizzata all’interno dell’edificio e per irrigare le aree verdi)

3.3.3 Caratteristiche delle principali tecnologie applicate 1. Isolamento a cappotto (Fig. 3.15)

Questa tecnologia di isolamento prevede l’applicazione di un rivestimento isolante sulla parte esterna delle pareti dell’edificio, così da eliminare possibili ponti termici e ridurre gli effetti negativi delle variazioni della temperatura esterna. Il sistema consente di mantenere le pareti d’ambito a temperatura più elevata, evitando fenomeni di condensa e aumentando il confort abitativo.

2. Involucro doppia pelle in vetro con frangisole fisso in alluminio (Fig. 3.16)

L'involucro a sud_sud-est è caratterizzato da una doppia

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interni, grazie ad un funzionamentoche si differenzia per la stagione calda o fredda. In estate infatti è possibile creare una microcircolazione aprendo le griglie di aerazione ed il sistema garantisce un bassofattore solare, mentre in inverno la chiusura delle griglie determina la formazione di unacamera isolante con bassa trasmissione termica.

Per la regolazione dell' irraggiamento solare sono stati introdotti elementi frangisole fissi in doghe di alluminio con collegamento in acciaio alla struttura portante in grado di mantenere una superficie d'ombra sulle pareti più esposte durante le ore centrali della giornata (Fig. 3.17). I frangisole contribuiscono a garantire il comfort ambientale e caratterizzano l'edificio contribuendo ad arricchire visualmente la facciata.

Figura 3.16 Involucro doppia pelle in vetro con frangisole fisso in alluminio

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3. Copertura tetto giardino

La copertura verde è una soluzione prevista per la terrazza a sud e per la corte interna al primo piano (Fig. 3.18)

I principali vantaggi riguardano:

1.L'assorbimento della radiazione solare

2.L'assorbimento delle polveri e degliinquinanti

3.La riduzione della diffusione sonora all'interno dell'edificio 4.La creazione di superfici fruibili a verde

5.L'integrazione del costruito con l'ambiente verde circostante

6.La possibilità di accumolo in serbatoi di acqua piovana filtrata

Figura 3.17 Frangisole fisso in alluminio

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4. Impianto di recupero delle acque piovane (Fig. 3.19) Lo sfruttamento delle acque piovane è una delle strategie maggiormente efficaci per la riduzione dei consumi di acqua potabile.

L'acqua piovana viene raccolta dal tetto e convogliata dalle grondaie in un collettore. Da qui attraverso un filtro viene raccolta in cisterne sotterranee provviste di troppo pieno e di protezione contro l'ingresso di piccoli animali.

Mediante una pompa sommersa le acque vengono aspirate e fatte passare attraverso una vasca di decantazione dopodiché sono pronte per essere riutilizzate.

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3.4 Valutazione della qualità energetica ed ambientale secondo il protocollo I.T.A.C.A. (Istituto per la trasparenza, l’aggiornamento e la certificazione degli appalti)

3.4.1Introduzione

Garantire la qualità ambientale degli spazi, dove vi sia l’assenza di sostanze inquinanti negli ambienti, il contenimento dei consumi energetici dei fabbricati e quindi lariduzione delle emissioni di gas è un’esigenza che assume una crescente rilevanza nella progettazione e che quindi necessita di poter essere valutata secondo un metodo oggettivo.

Nel 2002 è stato messo a punto un sistema per la valutazione della ecosostenibilità degli edifici, basato sui principi del metodo internazionale Green Building Challege (G.B.C.). La partecipazione attiva della Regione Toscana a questo gruppo di lavoro, ha permesso l’approvazione delle “linee guida per la valutazione della qualità energetica ed ambientale degli edifici in toscana” ed oggi siamo in grado di applicare il metodo di valutazione G.B.C. e di utiilizzarne le principali schede di valutazione.

3.4.2 Schede di valutazione e risultati

Si procede quindi alla valutazione della qualità energetica ed ambientale secondo il “protocollo Itaca” o “protocollo itaca semplificato” per la valutazione della qualità energetica ed ambientale di un edificio tradotte nelle “Linee guida per la sostenibilità ambientale Regione Toscana”.

Questo tipo di analisi viene svolta avvelendosi di indicatori e schede di valutazione delle prestazioni energetico - ambientali del progetto. Si metteranno aconfronto soluzioni innovative scelte con soluzioni più tradizionali.

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Le aree di valutazione sono: 1) Qualità Ambientale esterna 2) Risparmio di risorse

3) Carichi ambientali;

4) Qualità ambiente interno 5) Qualità del servizio

6) Qualità della gestione 7) Trasporti

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La valutazione nelle diverse aree avviene con una modalità quantitativa o qualitativa secondo la seguente scala di valori:

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Nella tabella 3.1 si osservano i risultati della valutazione fatta su alcuni aspetti riguardanti la qualità energetica dell’edificio.

Si sono messe a confronto le soluzioni adottate con soluzioni che rappresentano la prestazione minima accettabile definita da leggi o regolamenti vigenti, o in caso non vi siano regolamenti di riferimento, soluzioni adottate nella pratica comune e quindi di con punteggio base pari a zero.

L’adozione di semplici accorgimenti in fase di progettazione e la scelta di materiali in linea con le attuali esigenze di biocompatibilità, ha portato ad un risultato nettamente superiore rispetto alla soluzione alternativa di base.

Tabella 3.1 Soluzioni a confronto secondo il protocollo ITACA Strategie di benessere

percettivo _ Assenza di strategie _

Mantenimento dei caratteri paesaggistico- naturali _ soluzioni progettuali, coerenti con le caratteristiche ambientali del luogo

_

Caratteri storici, materiali, elementi costruttivi e

tecnologici locali. _ Assenza di strategie _

Qualità ambientale esterna: Integrazione con il contesto

Armonizzazione dell’intervento con i caratteri dell’ambiente

naturale _ 3

soluzioni progettuali, coerenti con le

caratteristiche ambientali del luogo

_ 0