Edilizia scolastica | Scuola Mantovani e Gonelli a Mirabello (Ferrara)

Progettazione green per la ricostruzione post sismica

La scuola Mantovani e Gonelli è stata ricostruita in 60 giorni di cantierizzazione, con prefabbricazione e un consumo annuo di soli 7,68 Kwh/mc, in seguito al danneggiamento del precedente fabbricato durante il sisma che ha colpito l’Emilia Romagna nel maggio 2011.

Il progetto della scuola Mantovani e Gonelli nel Comune di Mirabello (Ferrara) è un esempio di ricostruzione post sismica di qualità, caratterizzato, dall’attenzione al territorio e dall’utilizzo di progettazione green.
Il precedente fabbricato è stato gravemente danneggiato dal sisma che ha colpito l’Emilia Romagna nel maggio 2011 e, a seguito di bando di gara, lo studio Mario Cucinella Architects e Cmc Prefabbricati si sono visti aggiudicare la realizzazione del nuovo polo scolastico.
L’edificio presenta uno schema planimetrico semplice costituito da una sequenza di piani che conferiscono all’insieme leggerezza, riproponendo a tipica immagine della scuola come volume compatto e monolitico.

Scuola Mantovani e Gonelli a Mirabello

Il progetto nel suo risultato finale ha fornito una risposta funzionale, rapida ed economica ai temi di emergenza imposti dal bando di gara e nello stesso tempo ha costituito una proposta architettonica di qualità, mirata a suggerire un’idea di integrazione tra il costruito e il paesaggio circostante.
L’edificio copre una superficie di circa 1.000 mq ed è organizzato in tre stecche parallele di 6 m di luce netta, separate tra loro da spazi di circolazione di larghezza pari a 4 m.
Le due scuole sono fisicamente indipendenti ma grazie a un piccolo patio interno è possibile la connessione tra le due unità scolastiche in occasione di eventi (feste, assemblee, lezioni all’aperto). Le aule sono posizionate nelle maniche laterali in modo da garantire un affaccio verso l’esterno e verso il giardino e un adeguato apporto di luce e ventilazione naturale.
La manica centrale ospita invece gli uffici e i blocchi servizi, i magazzini, i locali tecnici per una migliore razionalizzazione degli apparati impiantistici. L’intero complesso è basato su un sistema costruttivo semplice e modulare che ha permesso una buona rapidità nella fase di prefabbricazione e assemblaggio e che ha consentito di rispettare i 45 giorni a disposizione per la costruzione.
I setti longitudinali e trasversali sono elementi portanti realizzati in calcestruzzo prefabbricato. Le finiture interne ed esterne sono state scelte in funzione della massima semplicità esecutiva e migliore prestazione.
Struttura. Il fabbricato è stato progettato come tre volumi monopiano staticamente indipendenti tra loro, realizzati ciascuno con pannelli prefabbricati portanti in calcestruzzo sormontati da un solaio in lastre precompresse alveolari.
I disimpegni che collegano i diversi corpi sono sormontati da una copertura leggera. La stabilità d’insieme e in particolare la resistenza nei confronti delle azioni orizzontali di ciascuna struttura è garantita dagli orizzontamenti di copertura, che costituiscono piani rigidi resi solidali ai pannelli verticali mediante collegamenti realizzati in opera.
I pannelli leggeri che coprono i disimpegni risultano posizionati a un livello superiore di circa 1 m rispetto al solaio di chiusura delle aule scolastiche. Tale struttura metallica non costituisce un piano rigido in grado di condizionare gli spostamenti reciproci tra i blocchi i quali presentano di conseguenza un comportamento indipendente gli uni dagli altri, permettendo l’analisi separata.

Scuola Mantovani e Gonelli a Mirabello, i lavori

Secondo le intenzioni espresse dal bando di gara la struttura è stata progettata dal punto di vista sismico con una classe d’uso superiore a quella abituale per questo tipo di edifici, portando a considerare una azione sismica con periodo di riferimento pari a 100 anni. La struttura è stata progettata in classe di duttilità B e adottando, a favore di sicurezza, un fattore di struttura q=1,5.
Fondazioni. Ognuno dei tre nuclei presenta una fondazione a platea nervata di spessore 30 cm con nervature da 60+30 cm. Le nervature, oltre a irrigidire l’impianto fondale conferendogli adeguata rigidezza per limitare al massimo eventuali cedimenti differenziali, fungono da piano di posa per i pannelli prefabbricati.
L’armatura di base della platea è costituita da una doppia rete di ø14 e ø12 incrociati, mentre le nervature presentano ferri longitudinali aggiuntivi ø16 in opportuna quantità e staffatura passo 25 cm. Il calcestruzzo utilizzato è di classe C25/30, con dimensione massima degli inerti D30 e classe di consistenza S4.
Al di sopra della platea nella zona fra le nervature sono disposti elementi di tipo igloo di altezza 55 cm con soletta di calcestruzzo da 5 cm. Le platee dei diversi blocchi sono collegate tra loro da travi di dimensioni 58 x 90 cm aventi lo scopo di contrastare possibili spostamenti relativi nel piano orizzontale. La scelta della tipologia di fondazione trova fondamento nel voler limitare al massimo le pressioni sul terreno.
Pannellature portanti. I pannelli perimetrali costituiscono la parte portante del fabbricato e presentano tre spessori differenti: 18, 28 e 53 cm. Sono a taglio termico di spessore 28 cm e sono costituiti da una parete piena dello spessore di 15 cm e da un’altra parte di 13 cm comprendente l’isolante e un ulteriore ricoprimento in calcestruzzo. I pannelli divisori interni hanno spessore di 18 cm e sono in calcestruzzo pieno.
I pannelli posti nelle estremità degli  edifici hanno spessore 53 cm per una funzione estetica. Tutti i pannelli sono armati con una doppia rete a cui vengono aggiunti pilastrini staffati alle estremità e ove previsto dalla normativa.
L’intera area dei pannelli a taglio termico è dotata di opportune nervature piene atte ad assicurare l’omogeneità di comportamento del setto. Sono stati previsti 9 spilli per mq di collegamento tra le reti nelle rispettive interfaccia.
Tutti i pannelli sono dotati di un cordolo di base appositamente armato volto ad assicurare una sufficiente rigidezza nel piano in fase di movimentazione oltre che a solidarizzare gli elementi dotati di aperture di grandi dimensioni.
Il calcestruzzo  utilizzato è di classe C32/40, con dimensione massima degli inerti D30 e classe di consistenza S4. I pannelli sono collegati fra loro e alle rimanenti parti della struttura con collegamenti sia a secco che a umido volti ad assicurare il comportamento d’insieme della struttura stessa e adeguatamente dimensionati caso per caso secondo i risultati del calcolo. I pannelli da 18 cm sono dotati di una mensola in sommità per permettere l’appoggio del solaio in pannelli alveolari.
Specchiature. Serramenti esterni realizzati con profili estrusi in lega di alluminio a taglio termico spessore 65 mm preverniciato con vetrocamera basso emissivo e selettivo per un valore di trasmittanza media di 1,6 W/ mq*k.
Solaio di copertura. La copertura degli edifici è costituita da pannelli alveolari in cap di spessore 16 cm+4 cm di getto collaborante. Per la sola zona di copertura delle aule della scuola dell’infanzia, in cui si hanno luci maggiori da coprire, i pannelli hanno spessore di 20+4 cm. Il calcestruzzo impiegato per la produzione delle lastre è di classe C45/55, mentre quello del getto di completamento è di classe C25/30. Il solaio è armato con rete elettrosaldata e adeguatamente collegato ai pannelli sui quattro lati. Presenta tutti i requisiti normativi per essere considerato come un piano rigido.
Struttura metallica. La copertura dei corridoi è costituita da pannelli coibentati di tipo sandwich con geometria a lamiera grecata poggianti su telai metallici. Per tali telai sono stati adottati profilati di tipo Hea per i pilastrini di circa 70 cm di altezza ogni 400 cm su cui sono appoggiate le travi realizzate mediante profili tipo Ipe.
Questo permette l’inserimento di serramenti che garantiscono la necessaria illuminazione ai corridoi. L’acciaio utilizzato è di tipo S275 mentre per i bulloni si sono adottati bulloni ad alta resistenza di classe 8.8 con i corrispondenti dadi di classe 8. Tutti i profili sono stati sottoposti ai necessari trattamenti per garantire la durabilità e una resistenza al fuoco di R60’. Per i pannelli sandwich la resistenza al fuoco è garantita mediante una apposita cartongessatura posta a livello dell’intradosso della trave Ipe.
Lo schema planimetrico. La semplice per progettazione racchiude al proprio interno tutte le funzioni richieste dal bando implementando di fatto le operazioni di cantierizzazione.
Il cantiere. La velocità d’esecuzione è stata la parte predominante del cantiere: complessivamente 60 giorni lavorativi dal primo scavo sino al montaggio delle finiture interne. Lo scavo e la fondazioni hanno richiesto 10 giorni lavorati, durante i quali la produzione dei pannelli portanti è proceduta celermente presso l’unità produttiva.
Una volta pronti e trasportati in cantiere, tutti i pannelli sono stati assemblati in 5 giorni grazie all’utilizzo di autogru e fissati attraverso appositi bulloni certificati. Tutti i pannelli sono giunti in cantiere non solo «informati» ma dotati di tutti gli impianti necessari alla futura attività didattica, internamente lisciati ed esternamente preparati con una mano di primer.
Successivamente è toccato alle operazioni di posa dei solai prefabbricati e la realizzazione delle  impermeabilizzazioni, anch’esse portate a compimento entro 5 giorni lavorativi. A seguire montaggio delle coperture metalliche, specchiature e posa degli impianti sino ad arrivare agli ultimi 15 giorni dedicati esclusivamente al finiture e alla realizzazione dei dettagli architettonici.




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