Intervento di adeguamento sismico ed efficientamento energetico di un istituto scolastico

Il caso studio riguarda la riqualificazione integrata di un istituto scolastico in zona sismica 3, con vulnerabilità su nodi trave-pilastro e giunti. La soluzione è il Geniale Cappotto Sismico® di Ecosism: esoscheletro esterno in c.a. in casseri a perdere con isolamento integrato, prodotto su misura e collegato a cordoli, pilastri e fondazioni. Previsti irrigidimento dei solai di copertura e adeguamento dei giunti, oltre a setti interni in c.a. dove richiesto dalla geometria. La stratigrafia con lana di roccia (A1) ed EPS supporta isolamento termo-acustico e protezione al fuoco, con lavorazioni dall’esterno.  

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Vulnerabilità sismica

La verifica di vulnerabilità sismica eseguita nel 2016 per i due edifici riportava che per entrambi i fabbricati l’indicatore di rischio risultava praticamente nullo a causa della mancanza di armatura dei nodi trave-pilastro e gli spostamenti orizzontali massimi dell’edificio in condizione sismiche sono risultati di molto superiori ai giunti effettivamente presenti, esponendo gli edifici al pericolo di mutuo martellamento.

 

Scelte progettuali

L’intervento progettato non ha solo il fine di adeguare sismicamente le due strutture ai parametri normativi vigenti, ma anche di migliorare le prestazioni energetiche dei due fabbricati portando la scelta su scelta sul cappotto sismico.
Nello specifico è stato adottato il Geniale Cappotto Sismico di Ecosism srl che:

• Permette di svolgere la maggior parte delle lavorazioni dall’esterno, minimizzando le interferenze fra le attività cantieristiche e quelle scolastiche;
• Minimizza le interferenze con gli impianti esistenti;
• Non altera la capienza delle aule, e, anche se riduce la superficie finestrata, va a migliorare il comfort visivo degli utenti;
• Conferisce all’edificio un aspetto estetico più moderno grazie alle possibili finiture realizzabili;
• Grazie alle numerose possibilità di personalizzazione permette di soddisfare tutte le esigenze tecniche richieste: strutturali, termiche, acustiche, di resistenza all’acqua e al fuoco;
• Massimizza il rapporto fra i benefici ed i costi.

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Descrizione degli interventi

Gli interventi di adeguamento sismico sono costituiti quasi integramente da lavorazioni svolte all’esterno dell’edificio, minimizzando le interferenze fra le atti¬vità cantieristiche e quelle scolastiche.
Essi constano principalmente:

1. Realizzazione del cappotto sismico;
2. Irrigidimento dei solai;
3. Adeguamento dei giunti esistenti.

 

 

L’insieme di questi interventi assicurano un comportamento globale scatolare degli edifici scolastici.
Grazie al nuovo esoscheletro rigido e sismo-resistente esterno, le sollecitazioni sismiche migrano verso il Geniale Cappotto Sismico, lasciando i fabbricati esistenti soggetti solo ai carichi statici.

 

Realizzazione del cappotto sismico

Il Geniale Cappotto Sismico di Ecosism srl viene prodotto a misura in funzione del rilievo delle facciate e dei dall’unione dei progetti strutturali, architettonici e termotecnici: i pannelli forniti, hanno tutti un’altezza pari a quella di interpiano e ricalcano fedelmente i prospetti dei fabbricati oggetti d’intervento.
La stratigrafia di Geniale Cappotto Sismico è stata personalizzata dai progettisti utilizzando come isolante esterno la lana di roccia (Euroclasse A1) accoppiata a 5 cm di EPS e al lato interno 5 cm di EPS: questo pacchetto garantisce la protezione al fuoco delle facciate dell’intero edificio scolastico e, al tempo stesso, un eccellente isolamento termico.

Il Geniale Cappotto Sismico di Ecosism è composto da una sottile parete in calcestruzzo gettata all’interno di un cassero prefabbricato avente isolamento termico integrato, la quale viene collegata, mediante opportune connessioni alla struttura esistente a livello dei cordoli di piano, dei pilastri e delle fondazioni per garantire la massima collaborazione fra la nuova pelle sismo-resistente ed il fabbricato: così facendo le sollecitazioni sismiche vengono assorbite dal nuovo sistema di pareti in c.a. esterno mentre le sollecitazioni statiche continueranno a gravare sulle strutture esistenti.

A causa della configurazione articolata in pianta dell’edificio destinato alle attività scolastiche è stato necessario realizzare all’interno del fabbricato alcuni setti in c.a. aggiuntivi nello spessore di 15-20 cm, che si estendono dalla fondazione alla copertura, in sostituzione di alcuni tamponamenti in laterizio.

 

Irrigidimento dei solai

I solai di copertura realizzati con lastre Predalles a sbalzo rispetto al telaio portante, risultavano semplicemente appoggiati, senza un collegamento meccanico al telaio. Per ovviare al problema si è deciso di realizzare un collegamento fra il cappotto sismico previsto lungo le pareti perimetrali e le varie lastre di copertura: dopo aver rimosso localmente il pacchetto di copertura, si sono effettuate delle demolizioni localizzate in copertura per permettere al getto di calcestruzzo di raggiugere il cassero isolato e di creare un collegamento solidale a livello di solaio di copertura.

 

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FAQ TECNICHE + Cappotto sismico Geniale Ecosism: scuole più sicure e isolate

1. Che cos’è il Geniale Cappotto Sismico® di Ecosism?

È un sistema di rinforzo “a pelle esterna” che realizza un esoscheletro in calcestruzzo armato collegato alla struttura esistente.

La parete in c.a. viene gettata all’interno di casseri prefabbricati con isolamento integrato.

Le connessioni a cordoli di piano, pilastri e fondazioni servono a far lavorare insieme nuova pelle e fabbricato.  

2. A cosa serve e in quali contesti è indicato?

Serve per integrare adeguamento/miglioramento sismico e riqualificazione dell’involucro, intervenendo prevalentemente dall’esterno.

È indicato per edifici esistenti (anche scolastici) dove si vogliono ridurre interferenze con l’uso degli spazi e limitare lavorazioni interne.

Utile quando l’obiettivo include anche isolamento termo-acustico e requisiti di sicurezza (es. fuoco).  

3. Quali prestazioni e requisiti si possono ottenere?

Sul piano strutturale, l’intervento mira a un comportamento più “scatolare” e a trasferire le azioni sismiche verso il nuovo sistema esterno.

Sul piano energetico e acustico, le prestazioni dipendono da stratigrafia e dettagli (ponti termici, serramenti, nodi).

Per la reazione al fuoco, la presenza di lana di roccia Euroclasse A1 è un elemento progettuale rilevante.  

4. Quali vantaggi rispetto a soluzioni standard di rinforzo + cappotto separati?

Integra in un unico sistema funzione strutturale e isolamento, riducendo sovrapposizioni di lavorazioni e conflitti tra strati.

Consente molte lavorazioni dall’esterno, con minori impatti su attività scolastiche e impianti esistenti.

Non riduce la capienza delle aule (intervento esterno) e permette finiture di facciata coerenti con il progetto architettonico.  

5. Indicazioni di posa e integrazione progettuale (nodi e compatibilità)

Serve un rilievo accurato delle facciate e un progetto integrato strutturale-architettonico-termotecnico per la produzione “su misura” dei pannelli.

Critici i dettagli di connessione a cordoli/pilastri/fondazioni e la gestione dei contorni di aperture e imbotti.

Nel caso studio è previsto anche il collegamento in copertura per rendere collaboranti le lastre e, dove necessario, l’inserimento di setti interni in c.a. (15–20 cm).  

6. Comfort, sicurezza e durabilità: cosa cambia per l’edificio e per gli utenti?

L’integrazione dell’isolamento migliora comfort termo-igrometrico e acustico, se i nodi sono risolti correttamente.

La stratigrafia con lana di roccia (A1) ed EPS può supportare requisiti di protezione al fuoco e sicurezza delle facciate.

Durabilità e manutenzione dipendono da dettagli di impermeabilizzazione, finiture, gestione dell’acqua e qualità delle connessioni e dei getti.  

7. Errori tipici da evitare e criteri di scelta per il progettista

Sottovalutare i giunti e il rischio di martellamento, concentrandosi solo sul rinforzo delle pareti, porta a soluzioni incomplete.

Trascurare il diaframma di copertura e i collegamenti (solai-pareti) può limitare l’efficacia globale del sistema.

Da verificare sempre: compatibilità con impianti e serramenti, gestione ponti termici, verifiche su fondazioni/ancoraggi e pianificazione del cantiere “a scuola aperta”.