Un progetto BIM-oriented per la nuova scuola di Vaprio D’Adda – MUSA Progetti

PROGETTAZIONE DEFINITIVA, ESECUTIVA E COORDINAMENTO DELLA SICUREZZA IN FASE DI PROGETTAZIONE RELATIVI AI LAVORI DI "COSTRUZIONE DELLA NUOVA SCUOLA SECONDARIA DI PRIMO GRADO DI VAPRIO D'ADDA (MI)".
Centrale Unica di Committenza: Comuni di Cassano d'Adda, Inzago e Vaprio d'Adda.
Importo lavori: € 7.115.511,41
RTP: MUSA Progetti – Welltech srl

Soluzioni in tema di sostenibilità energetica ed ambientale

Il progetto ha previsto l'applicazione e la verifica dei Criteri Ambientali Minimi (CAM) secondo quanto previsto dal D.M. 11 gennaio 2017. In particolare, le soluzione adottate hanno interessato le seguenti specifiche tecniche dell'edificio:

1. Approvvigionamento energetico: il fabbisogno energetico complessivo del fabbricato è soddisfatto mediante un impianto a pompe di calore condensate con acqua prelevata dal vicino canale della Martesana integrato da impianto fotovoltaico.

2. Risparmio idrico: nel progetto sono stati previsti:

• impianti di irrigazione delle aree pertinenziali del fabbricato ed un circuito di alimentazione delle cassette di risciacquo dei WC,entrambi alimentati da una vasca di raccolta delle acque piovane (escluse quelle di prima pioggia); 
• pozzi perdenti per lo smaltimento in terreno delle acque di prima pioggia;
• rubinetti a doppio scatto e rompigetto per la riduzione dei flussi e controllo della portata; 
• cassette dei sanitari a doppio scarico.

              L'auditorium del piano terra

3. Qualità ambientale interna in termini di:

• illuminazione naturale: tutti i locali di attività principale regolarmente occupati sono provvisti di illuminazione naturale in grado di garantire un fattore medio di luce diurna Fmld maggiore del 2% e tutte le vetrate sono provviste di dispositivi interni o esterni per il controllo della radiazione solare (microveneziane nel vetrocamera o frangisole in facciata);
• aerazione naturale e ventilazione meccanica controllate: tutti i locali sono provvisti di impianto di ventilazione meccanica in grado di assicurare idonei ricambi di aria;
• inquinamento elettromagnetico indoor: i quadri elettrici principali, le colonne montanti e le dorsali di alimentazione sono sempre collocati al di fuori dei locali di attività principale con permanenza prolungata di persone; la posa degli impianti è effettuata con schema a stella o a lisca di pesce, mantenendo i conduttori del circuito il più possibile vicini l’uno all’altro ed in modo tale che i cavi elettrici relativi ad uno stesso circuito siano affiancati alla minima distanza possibile; la rete di trasmissione dati risulta realizzata con sistema radiale via cavo cat.6;
• inquinamento indoor (emissione dei materiali): obbligo di impiegare e certificare l'utilizzo di materiali con prescritti limiti di emissione.

     Dettaglio soffitto auditorium

4. Comfort acustico: tramite l'isolamento acustico al calpestio mediante una lamina fonoimpedente accoppiata ad un tessuto non tessuto fonoresiliente in fibra poliestere, il progetto garantisce i requisiti di cui alle norme UNI 11532 per l’acustica degli ambienti interni, anche in termini di tempo di riverbero e dello STI, nonché le prestazioni acustiche di cui alla UNI 11367.

5. Comfort termoigrometrico: il progetto prevede il controllo dell'umidità e della temperatura secondo la norma UNI EN 15251. In particolare, il riscaldamento invernale e la climatizzazione estiva delle aule didattiche, dei connettivi principali, degli uffici e della biblioteca è previsto tramite aria primaria proveniente dalle unità di trattamento aria e pannelli radianti a pavimento alimentati da apposito circuito. Durante il funzionamento invernale, ogni ambiente è indipendente e il controllo della temperatura avviene mediante termostato ambiente agente sulla temperatura di alimentazione dei pannelli radianti. L'aria esterna, trattata opportunamente nelle unità, provvede al rinnovo d'aria nei locali. Nella stagione estiva, l’acqua refrigerata circolante nei pannelli radianti e l’aria di rinnovo raffrescata mediante batteria ad acqua refrigerata contribuiscono parzialmente alla riduzione del carico.

Soluzioni innovative dal punto di vista tecnologico-impiantistico

L'impostazione generale della progettazione degli impianti meccanici, elettrici e speciali, congiuntamente agli aspetti funzionali dei componenti costituenti l’involucro edilizio, ha teso al raggiungimento di un sistema tecnologico di estrema affidabilità e funzionalità, finalizzato al massimo contenimento energetico ed alla riduzione al minimo degli impatti rispetto all'inquinamento ambientale, nel rispetto dei requisiti richiesti dalla normativa nazionale vigente (Dlgs.n°28/2011 – D.M.18/12/1975) e dalla normativa regionale della Lombardia (D.G.R.5018/2007–DG.R.27845/2008–D.D.G.7538/2009). Tra le soluzioni adottate per l'Energy Saving, in particolare, si cita:

• il sistema di approvvigionamento energetico caratterizzato da due gruppi polivalenti condensati con acqua del canale Martesana che corre nelle vicinanze della scuola integrate da un impianto fotovoltaico avente potenza nominale di circa 75kWp. Il suddetto sistema produce energia all’interno del sito dell’edificio per un valore superiore al 10% rispetto ai valori indicati dal DLgs 28/2011;
• realizzazione di un impianto di accumulo delle acque piovane e riutilizzo delle stesse ai fini irrigui e per l’alimentazione delle cassette WC. In particolare, le acque di prima pioggia, tramite un sistema di grigliatura, dissabbiatura e disoleatura, vengono raccolte e smaltite mentre le acque di seconda pioggia, provenienti da superfici scolanti non soggette ad inquinamento, vengono convogliate direttamente nella rete delle acque meteoriche e poi in una vasca di raccolta dalla capacità di 110 mc per essere riutilizzata a scopo irriguo e per alimentare le cassette di accumulo dei servizi igienici;
• per gli ambienti, quali ad esempio bagni, laboratori, ecc., vengono installati sensori per la gestione automatica della sorgente luminosa sulla base della rilevazione di movimento e del livello di illuminamento, che consentono la riduzione del consumo di energia elettrica attraverso rilevatori di presenza, rilevatori di illuminazione naturale, comandi crepuscolari e interfaccia pulsanti per forzare i comandi di accensione e spegnimento luci.

 
modello BIM globale     

Gestione dell'intervento mediante l'uso di sistemi BIM

Le scelte progettuali sono state tradotte in un modello integrato dell'edificio, all’interno del BIM di progetto, in grado di controllare aspetti energetici, termici, illuminotecnici, solari e fluidodinamici. In particolare, l'approccio alla progettazione, in termini di controllo della qualità del processo e del prodotto, ha previsto i seguenti step:

1. Modello concettuale del progetto: sono state definite volumetrie e geometrie dell'edificio con la relativa compartimentazione per piani altimetrici. Il modello concettuale è stato collegato all'interno degli ambienti software utilizzati per la progettazione in modo da consentire a tutti i progettisti di operare all'interno di uno spazio digitale comune e condiviso (Common Data Environment);

2. Building performance analysis: il modello concettuale è stato utilizzato per analisi dinamiche sulle performance energetiche attese. La preliminare simulazione energetica ha consentito di stabilire analiticamente le migliori soluzioni progettuali in termini di carichi energetici richiesti, analisi climatica, analisi degli apporti solari, analisi dell'illuminazione naturale, analisi delle dispersioni energetiche.

3. Progettazione parametrica BIM (LOD 300-400) - BIM 3D: i dati estratti dalla prima simulazione energetica sono stati utilizzati per la progettazione delle soluzioni da adottare. I progettisti coinvolti nelle differenti discipline (architettonica / strutturale / impiantistica) hanno sviluppato la commessa in modo sincrono condividendo nella CDE le informazioni secondo le codifiche IFC, al fine di registrare e adottare le modifiche in tempo reale.

4. Elaborati, computi, report - BIM 4D/BIM 5D: il modello IFC di progetto, completo di ogni sua parte, è stato collegato all'interno di software di ingegneria economica capaci di automatizzare le procedure di computo di tempi e costi. Tale operazione ha snellito i tempi di esecuzione della commessa garantendo il corretto conteggio delle quantità di progetto (BIM Quantity take off). Dal database di progetto completo e salvato in IFC sono stati estratti gli elaborati grafici  e documentali necessari alla completa descrizione del progetto.

5. Analisi e verifiche - BIM 7D: i risultati della progettazione sono stati validati da analisi e verifiche tecniche facenti capo ad elaborazioni ad elementi finiti. Il modello digitale di progetto completo e redatto in formato IFC è stato collegato a strumenti automatizzati per la verifica dell'interferenza tra le componenti di progetto (Clash Detection) e il rispetto dei vincoli normativi (Code Checking). 

 6. Gestione dei rapporti con la Committenza: la massima trasparenza nella circolazione delle informazioni e il perfetto coordinamento tra i membri del gruppo di lavoro e tra il gruppo di lavoro, il RUP ed il Management della Committenza è stato garantito dalla programmazione della CDE o ACDat (ambiente di condivisione dei dati), una infrastruttura digitale di raccolta e gestione organizzata delle informazioni dove solo i soggetti accreditati potevano condividere le informazioni prodotte secondo prestabilite regole. 

Qualità architettonica 

Mettendo in discussione i cliché delle convenzioni, la nuova scuola secondaria di primo grado di Vaprio D’Adda è stata concepita come un centro culturale destinato alla città, da vivere in tempi diversi dagli studenti, dai docenti e dalla comunità. In quest'ottica, lo spazio della scuola, che si sviluppa attorno alla grande corte verde che dà luce a tutti gli ambienti, è organizzato su due piani distinti. 

Il piano terreno, dedicato alle attività speciali e alle opportunità di scambio culturale, ospita la biblioteca e un auditorium per 160 posti a sedere che può trasformarsi in un vero e proprio spazio teatrale grazie alla dotazione di camerini per artisti e spazi accessori capaci di stoccaggio di scenografie. Il foyer dell’auditorium e il suo guardaroba permettono inoltre di ospitare eventi speciali con le dotazioni di una vera e propria sala multifunzionale. 

Le grandi vetrate degli spazi interni permettono di poter vedere tutte le attività che si svolgono all’interno degli spazi comuni, inducendo curiosità e sollecitando lo scambio delle conoscenze. 

Alle attività culturali sopraccitate viene avvicinata l’attività sportiva grazie alla realizzazione di una palestra con 170 posti per il pubblico. Il comparto dedicato agli spazi sportivi è stato pensato per poter essere utilizzato anche autonomamente rispetto al funzionamento dell’edificio scolastico. Per questo motivo l’accessibilità alla palestra è caratterizzata da accessi diretti dalla sala di ingresso e da un accesso direttamente dall’esterno. 

Uno spazio bar è connesso agli spazi della palestra e al foyer di ingresso.

Tutte queste attività si sviluppano al piano terreno e saranno accessibili alla comunità. 

Il piano superiore è invece dedicato alle attività scolastiche: 15 aule didattiche, laboratori (scienze, attività artistiche, attività tecniche, attività informatiche), una sala professori e la mensa scolastica. 

I locali dedicati agli impianti principali sono stati progettati in modo da poter essere facilmente accessibili direttamente dall'esterno.

In sintesi l’approccio BIM per la scuola di Vaprio D’Adda

La realizzazione del modello aggregato della scuola di Vaprio D’Adda è stato eseguito secondo i dettami dell’OpenBIM, mediante condivisione delle informazioni in codifica IFC. Tale soluzione si è resa necessaria per via dell’eterogeneità del gruppo di progettazione, costituito da professionisti afferenti a realtà professionali diverse e geograficamente distanti. L’utilizzo di applicativi di BIM Authoring diversi per l’esecuzione di omologhi BIM Use ha quindi reso necessario l’utilizzo dell’interfaccia di condivisione neutrale e non proprietaria quale IFC. La stessa codifica è stata inoltre indispensabile nell’esecuzione dei BIM Use 4D e 5D, eseguiti singolarmente dalle società di progettazione per le discipline di competenza, i cui risultati sono stati ricollegati in elaborati documentali unificati. 

Le analisi delle interferenze geometriche eseguite secondo milestone pianificate ha consentito di eseguire la corretta modellazione tra le singole parti afferenti a modelli differenti. L’esatto raccordo geometrico dei modelli BIM nello spazio digitale di federazione è stato effettuato previa georeferenziazione dei dati in modo da garantire il corretto posizionamento delle entità.

La condivisione di modelli informativi ed elaborati progettuali da questi ereditati è stata eseguita all’interno di un CDE strutturato con sezioni riservate all’accesso della committenza e dei verificatori.

Le società di progettazione che hanno eseguito il progetto:

Welltech srl 

MUSA Progetti 

in allegato il pdf con la sintesi delle tavole di progetto