Città della Salute, dalla struttura «dinamica» dell'ospedale al traffico «nascosto»: i dettagli del progetto

Lo scorso febbraio è stato sottoscritto l'accordo definitivo per la realizzazione della Città della Salute e della Ricerca a Sesto San Giovanni, nella periferia nord di Milano.

Nell’area delle acciaierie ex Falck, nascerà il nuovo polo ospedaliero lombardo che dovrebbe unire il neurologico Besta e l’Istituto dei Tumori.

A occuparsi del progetto è un’associazione temporanea d’imprese di società professionali, capeggiata da Mario Cucinella Architects srl, tra cui figura Techproject, società di ingegneria integrata, che si occuperà di tutte le strutture e della viabilità sotterranea.

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Città della Salute: dopo anni, l'accordo definitivo

In quell’anno fu fondata YouTube, Google acquisiva Android, Londra veniva sconvolta da un attentato terroristico mentre in Italia, Berlusconi giurava per la seconda volta come premier. Nello stesso anno, in Lombardia, nasceva l’idea della Città della Salute (CdSR) nell’enorme area ex Falck di Sesto San Giovanni, alle porte di Milano.

Ci sono voluti 15 anni per passare dalla teoria delle complessità burocratiche alla pratica del progetto definitivo.

Un iter travagliato, fra stop e rinvii, provvedimenti giudiziari amministrativi, inchieste e concordati preventivi. Poi, lo scorso 10 febbraio a Milano, è stato firmato l’accordo definitivo —  fra il Consorzio concessionario CISAR, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta e Infrastrutture Lombarde (ILspa) — per la realizzazione e la gestione in concessione per 27 anni della Città della Salute. È stato presentato il progetto e il nuovo concept che guiderà la realizzazione di questa struttura sanitaria di eccellenza che raggrupperà l’Istituto neurologico «Besta» e l’Istituto nazionale dei tumori di Milano.

La realizzazione sarà attuata dalla Regione Lombardia attraverso la propria società controllata Infrastrutture Lombarde SpA che è stazione appaltante.

Il cronoprogramma - se l’emergenza del Coronavirus non inciderà — prevede la consegna del progetto esecutivo a maggio 2021, la partenza dei lavori a luglio e la conclusione nel 2024. Il costo totale dell’opera sarà di 450 milioni di euro, di cui 328 a carico della Regione. Una somma a cui il Governo ha aggiunto un finanziamento da 40 milioni. Insieme, i due contributi rappresentano l’82 per cento del valore complessivo.

Il progetto innovativo della Città della Salute e della Ricerca

Si tratta di un progetto strategico e di grande rilevanza sotto molteplici aspetti: dal recupero ambientale a quello della riqualificazione e valorizzazione di aree industriali dismesse secondo il principio del «non consumo di suolo».

L’innovativa idea progettuale dell’architetto Renzo Piano, poi rivista da Norman Foster, abbandona la tradizionale tipologia architettonica dell’ospedale monoblocco per sposare una struttura dalle dimensioni più umane: di soli tre piani, alta non più di 18 metri e inserita in un contesto ambientale con prevalenza di aree verdi.

Un grande polo pubblico di ricerca sanitaria di valenza nazionale e internazionale: la struttura sanitaria lorda sarà di 135.000 metri quadri, ospiterà 660 posti letto (oltre ai 50 destinati all’albergo sanitario), 20 sale operatorie, 42 laboratori e 119 ambulatori. Nelle aree verdi saranno piantati più di 10.000 alberi e ci sarà un parcheggio interrato di 24.000 metri quadri.

L’istituto Besta e quello dei Tumori diventeranno un sistema pubblico integrato di funzioni complesse e di eccellenza in un tessuto urbano oggetto di un grande rinnovamento che si sta sviluppando nell’ottica della nuova Città metropolitana e che può mettere a disposizione servizi integrati, assistenziali, ricettivi e residenziali, garantendo un elevato grado di accessibilità.

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La realizzazione della Città della Salute 

A occuparsi del progetto è un’associazione temporanea d’imprese composta da MC A (Mario Cucinella Architects, nel ruolo di capogruppo) per gli aspetti architetturali architettonici e per l'edilizia sanitaria, Techproject per le strutture e la viabilità, SD Partners Architettura e Ingegneria per l’edilizia sanitaria e come responsabile delle integrazioni specialistiche, Ariatta Ingegneria dei Sistemi per gli impianti elettrici e speciali, Prodim Progettazione Impianti per gli impianti meccanici.

«Per quanto riguarda le nostre competenze siamo già al lavoro» spiega Giancarlo Tanzi, presidente di Techproject, società specializzata in grandi infrastrutture ed edilizia sanitaria.

«La firma della concessione ci ha dato il via per trasformare il nostro progetto preliminare in un progetto definitivo - aggiunge Tanzi - e susseguentemente all’approvazione dello stesso da parte della conferenza dei servizi, a quello esecutivo che per quanto riguarda Techproject interessa le strutture dell’intera opera e la viabilità sotterranea compresa la sistemazione dei parcheggi».

La struttura dinamica dell'ospedale e il traffico veicolare «nascosto»  

Come sottolineato dal presidente della società, l’intero edificio ospedaliero è stato progettato per essere a misura d’uomo e ad alta qualità ambientale, quindi senza il passaggio di auto e altri veicoli in superficie. Il traffico dei mezzi di soccorso e di tutti quelli di supporto è stato studiato per essere nascosto al pubblico e ai pazienti, senza che interferisca con l’attività ospedaliera e il riposo dei ricoverati.

«Richiamando in tal modo i dettami del master plan originario di Renzo Piano» ricorda Tanzi.

Tranne che per garantire l’accesso alla struttura ospedaliera di utenti con disabilità o malattia, infatti, tutto il traffico veicolare — compresi gli automezzi pesanti e gli autoarticolati — è escluso dall’area verde che circonda l’edificio e si svilupperà nei due piani interrati che saranno il cuore tecnologico e logistico del complesso.

«Si tratta di una sfida probante - aggiunge Tanzi - perché per quanto riguarda le strutture abbiamo prodotto un progetto innovativo in grado di garantire all’intera opera la massima flessibilità grazie a sistemi costruttivi senza travi ma con solette che consentiranno al complesso di adeguarsi con rapidità e tempestività al continuo evolversi dei bisogni assistenziali in rapporto all’innovazione scientifica e tecnologica».

Per la complessità dell’intervento e per le sue dimensioni la Città della Salute si pone come una delle più grandi opere edilizie ospedaliere italiane degli ultimi anni. L’ospedale è stato concepito come struttura dinamica, in grado di adattarsi a un’evoluzione permanente, organizzato per poli di attività, attenti all’efficacia della cura, ma anche ai diritti e alle esigenze più complessive dei pazienti.

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Come sarà

Il nuovo complesso sarà costituito da diversi corpi di fabbrica:

  • Una grande Hall di ingresso, coperta in vetro, per accogliere i pazienti in un ampio spazio luminoso e funzionale, mentre una forma curva indirizzerà i percorsi dagli ingressi separando e insieme evidenziando il Cup con le sale d'attesa aperte verso il verde della corte retrostante;
  • Una Main Street: un’ampia galleria vetrata sorretta da una struttura di acciaio che si snoda parallelamente agli adiacenti orti terapeutici e al retrostante parco sul lato sud, mentre a nord si apre alternatamente sulle corti interne; 
  • 5 blocchi degenze, che ospitano funzioni ambulatoriali al piano terra e reparti di degenza ai tre piani superiori; 
  • Un edificio in linea disposto in direzione Est/Ovest che ospita gli spazi destinati alla ricerca, all’amministrazione e alla didattica;
  • Un corpo di fabbrica adibito ad albergo sanitario;
  • Un polo tecnologico ubicato ai piani 1 e 2 interrati;
  • Un parcheggio dipendenti.

La progettazione strutturale interessa sia gli edifici strettamente legati alle funzioni ospedaliere e di ricerca che le opere relative al Polo Tecnologico. In particolare l’intervento può essere visto come l’insieme di diversi corpi di fabbrica opportunamente suddivisi in giunti.

In particolare:

  • Tre blocchi (A, B, C) dedicati a ricerca e servizi;
  • Tre blocchi (D, E, F) dedicati alla macro area ospedaliera;
  • Un blocco Hall;
  • Un blocco parcheggio dipendenti;
  • Un Polo tecnologico, raggruppabile in 3 macroaree in funzione della destinazione funzionale: area Ricerca e Servizi, parcheggio interrato per dipendenti e polo tecnologico.

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I dettagli strutturali del progetto della Città della Salute

La struttura portante della macro area ospedaliera e l’area ricerca e servizi è realizzata in calcestruzzo armato gettato in opera, con pilastri a sezione circolare disposti con una maglia regolare a sostegno dei solai di piano, un'articolazione strutturale dettata dalle esigenze architettoniche e di viabilità interna.

Il Blocco Hall presenta invece una struttura in carpenteria metallica con travi reticolari a sostegno della copertura, al fine di conferire leggerezza e trasparenza.

Le fondazioni su platea rispecchiano il sistema strutturale del solaio di interpiano con uno spessore maggiorato, i vani scala e relativi ascensori sono realizzati tramite pareti in c.a. costituendo i nuclei rigidi controventanti del sistema. Lungo il perimetro dell’intera area, inoltre, è presente un muro in calcestruzzo gettato in opera di sostegno al terreno.

Salendo al piano terra la maggior parte dell’area è destinata a parco e presenta tre identici corpi di fabbrica a pianta quadrata, le cui coperture sono destinate a ospitare un giardino pensile, e uno a pianta rettangolare. 

La struttura portante dell’edificio rispecchia quanto già descritto nei livelli interrati, ovvero pilastri e platea in calcestruzzo gettati in opera.

Data la vastità dell’area sono previsti giunti strutturali sia a separazione con i livelli inferiori della macroarea ospedaliera a sud che ortogonalmente a divisione in tre zone dell’area.

L’area relativa alle degenze e all’albergo sanitario risulta essere composta da due livelli interrati e quattro fuori terra.

Le caratteristiche strutturali dei piani interrati sono rappresentate da platea di fondazione, solai e pilastri gettati in opera.

La maglia strutturale prescelta per i pilastri rispetta il più possibile il modulo dei 7.80m x 7.80m, la sezione dei pilastri adottata è quella circolare. I vani scala e ascensore, sia ai piani interrati che fuori terra, hanno funzione di nuclei irrigidenti ai fini sismici e sono realizzati in c.a..

Fuori terra si sviluppano più corpi di fabbrica atti a ospitare hall, albergo sanitario e degenze.

Gli edifici di degenze e albergo sanitario hanno una struttura caratterizzata da solai, pilastri e pareti in c.a., inoltre vengono tra loro messi in collegamento tramite appositi skybridges le cui strutture portanti sono realizzate in carpenteria metallica.

Sono stati inoltre previsti opportuni giunti strutturali tali da rendere indipendenti sia i diversi edifici tra loro che rispetto all’area ricerca e servizi posta a nord dell’area.

Il parcheggio dei dipendenti

Il parcheggio dipendenti si sviluppa su tre piani, è totalmente interrato e il solaio di copertura è ricoperto da manto erboso e vegetazione, così da minimizzare l'impatto ambientale rispetto al parco circostante.

Lo schema strutturale interno del parcheggio è di tipo a telaio in cemento armato, mentre perimetralmente la costruzione presenta elementi strutturali di tipo muro in opera per contenere le spinte del terreno circostante. Sono presenti all’interno anche vani scala e ascensori con struttura a nucleo in cemento armato. I solai sono costituiti da pannelli alveolari prefabbricati, che permettono di ridurre gli spessori degli elementi strutturali a parità di sovraccarico.

Il comportamento strutturale dei corpi di fabbrica 

Al fine di esaminare il comportamento strutturale dei diversi corpi di fabbrica è stato predisposto un apposito modello di calcolo tridimensionale a elementi finiti, con lo scopo di valutare gli spostamenti della struttura sotto le azioni orizzontali di progetto e di calcolare le sollecitazioni massime dei pilastri che costituiscono il sistema resistente nei confronti delle azioni orizzontali.

Ai fini della sicurezza sono stati adottati i criteri contemplati dal metodo semiprobabilistico agli stati limite.

In particolare sono stati soddisfatti i requisiti per la sicurezza allo stato limite ultimo (anche sotto l’azione sismica), allo stato limite di esercizio, nei confronti di eventuali azioni eccezionali. Inoltre è stata garantita la durabilità della struttura, con la consapevolezza che tutte le prestazioni attese potranno essere adeguatamente realizzate solo mediante opportune procedure da seguire non solo in fase di progettazione, ma anche di costruzione, manutenzione e gestione dell’opera.

L'aspetto della durabilità: la scelta di calcestruzzi prestazionali

Per quanto riguarda la durabilità sono stati messi in campo tutti gli accorgimenti utili alla conservazione delle caratteristiche fisiche e dinamiche dei materiali e delle strutture, in considerazione dell’ambiente in cui l’opera dovrà vivere e dei cicli di carico a cui sarà sottoposta.

In particolare si utilizzeranno calcestruzzi maggiormente prestazionali che prevedano una riduzione dei rapporti acqua/cemento e inducano una riduzione dei fenomeni viscosi. Infatti trattandosi di opere aventi superfici esposte al contatto con acqua in modo ciclico, per ottenere i requisiti richiesti di maggiore durabilità, secondo le prescrizioni e le esigenze di rispondenza alla normativa vigente (UNI EN 206-1 e UNI EN 11104), si è agito scegliendo le classi di calcestruzzo che permettessero di ridurre i fenomeni di corrosione indotta da carbonatazione e di aumentare, sempre ai fini di ottenere una maggiore qualità e durabilità, la resistenza agli attacchi di gelo/disgelo con o senza disgelanti.

Per quanto riguarda la durabilità strutturale, inoltre, si prevede di impiegare additivi che migliorino le condizioni di getto e che consentano di ottenere prestazioni ottimali in termini di deformazioni a lungo termine (viscosità e ritiro). Quest’ultimo aspetto è particolarmente rilevante se si considera che in molti casi la struttura comprende getti di notevole entità e si è cercato di ridurre il numero dei giunti strutturali.

È stata inoltre prevista la realizzazione di un sistema di impermeabilizzazione delle parti interrate con tecnologia “vasca bianca” e zincatura dei ferri di armatura delle solette controterra.

I requisiti di flessibilità spaziale

Al fine di rispondere ai requisiti di flessibilità spaziale i carichi variabili sono stati opportunamente scelti prediligendo la scelta del carico più oneroso rispetto alla fascia prestazionale prevista. In particolare per i piani interrati dove sono previsti blocchi operatori, diagnostica e sale di radiologia pesante, è stato previsto un sovraccarico variabile diffuso uniformemente distribuito pari a qk = 1000 daN/mq.

In tutte le altre aree è stata scelta la condizione di carico peggiore rispetto all’utilizzo previsto, in modo tale che le diverse funzioni possano essere spostate da una zona all’altra degli edifici senza che si rendano necessari interventi strutturali di consolidamento.

L’incremento della flessibilità a regime e futura della struttura viene raggiunta con l’uso di solai in cls armato bi direzionalmente (ovunque tranne parcheggio e polo tecnologico) che congiuntamente alla scelta di prevedere pilastri circolari (ovunque) permettono l’eliminazione di qualsiasi vincolo d’uso (disposizione dei carichi accidentali) o di realizzazione di nuove forometrie per il comportamento ortotropo degli stessi.

Inoltre l’utilizzo di elementi a piastra garantisce un’adeguata rigidezza e resistenza nelle due direzioni ortogonali della maglia strutturale.

L’incremento della flessibilità di posa delle reti impiantistiche e dell’uso della struttura in genere, viene realizzata grazie all’assenza di travi o ribassamenti dettata dalla realizzazione di solai a piastra o dall’impiego di solai spirol (esclusivamente per parcheggio interrato e polo tecnologico) e con l’elaborazione di un modello strutturale tale per cui non sono necessari ulteriori irrigidimenti o controventature rispetto a corpi scale e collegamenti verticali previsti dal progetto architettonico (concentrazione delle forze).