Analisi e proposte per una scuola a misura di studente

Analisi e proposte per una scuola a misura di studente.^[1]

Approfondimento realizzato in collaborazione con Architettura>Energia, centro ricerche del Dipartimento di Architettura dell’Università degli Studi di Ferrara

Il patrimonio scolastico italiano non è oggi esempio di buone pratiche sotto l’aspetto della sostenibilità ambientale, ma tuttavia grandi sono le potenzialità che le scuole, nel loro piccolo, possono avere per diventare capofila in una visione rigenerativa del costruito esistente. Se è vero che “si impara più dall’esempio che dalle parole”, concentrarsi sull’edilizia scolastica si rivela importante per educare le generazioni future alla vita in ambienti salubri e alla trasformazione partecipata degli stessi, dove gli aspetti energetici del costruito sono particolarmente significativi e sono parte integrante della vita quotidiana. Si può così sperare che, una volta terminato il percorso scolastico, essi vogliano riproporre modelli a loro familiari innescando cambiamenti concreti. Risulta allora interessante e utile lanciarsi nella sfida dell’analisi, della riprogettazione e della riqualificazione degli edifici scolastici esistenti per tentare di costruire un futuro differente e migliore rispetto al presente.

Il caso dell’Istituto di Istruzione Superiore“Belluzzi Fioravanti” si dimostra particolarmente interessante nell’ottica della sensibilizzazione ai temi ambientali in quanto è già da molto tempo impegnato in prima linea su tali tematiche attraverso, tra le altre attività che coinvolgono congiuntamente gli studenti e il personale docente, l’indirizzo di Fisica Ambientale e Sanitaria Europea (F.A.S.E.) e l’adesione a progetti di “Agenda21” locale per le scuole e al progetto “Globe Serena” di cui l’istituto è capofila. Il fabbricato presenta inoltre numerose possibilità di intervento architettonico interessanti, in particolare nei nuclei dei laboratori e delle officine, che contraddistinguono il curriculum scolastico, come pure l’aspetto architettonico, e costituiscono la caratteristica fondamentale dell’istituto nonché gli spazi di maggiore estensione e permanenza da parte degli studenti. Lo studio svolto sugli edifici che compongono l’istituto ha proposto la riqualificazione e la riorganizzazione funzionale degli spazi esterni ed interni secondo le esigenze emerse attraverso un’indagine globale. Tale indagine è stata svolta secondo la metodologia operativa della “Post Occupancy Evaluation – POE”, un metodo di valutazione di edifici esistenti in relazione alle attività che vi sono insediate attraverso l’uso di molteplici metodologie e procedure che vengono condotte a vari gradi di approfondimento. Il fine è quello di raccogliere la maggior quantità possibile di informazioni che una volta elaborate potranno servire come punti di partenza e motivazione per progetti di riqualificazione o di miglioramento delle condizioni degli edifici e giustificare azioni e spese. Durante queste valutazioni ci si concentra sulle caratteristiche degli utenti e sulle loro necessità attraverso l’uso di metodologie di analisi dirette, strumentali e questionari  per gli utenti, e indirette, come valutazioni di affollamento e rapporti areoilluminanti, e si misurano sia i successi che i fallimenti delle prestazioni edilizie. Tale valutazione ha permesso di evidenziare punti critici e necessità dal punto di vista sia strumentale che degli utenti e costituire una solida base per le proposte progettuali. A questo lavoro di indagine è seguito un confronto diretto con i docenti e i tecnici di laboratorio per capire come ripensare laboratori ed officine e sfruttare al meglio le risorse progettuali.

Stato attuale: foto nucleo aule, ingresso nucleo laboratori, fronte nord ovest laboratori. Si può notare l’uso prevalente dei pannelli prefabbricati in cemento e il senso di alienazione che questo produce

Si è giunti così alla strategia progettuale adottata che consiste nella rimodulazione degli spazi e nella creazione di nuovi elementi attraverso la determinazione di un modulo base che può essere riproposto e adattato a seconda delle esigenze e delle funzioni che contiene.

Il processo di POE utilizzato durante la fase di analisi ha previsto le seguenti fasi:

• Preparazione. Fin dal principio del processo di valutazione del complesso scolastico, è stato previsto il coinvolgimento diretto di professori e studenti. Sono stati redatti dei questionari che sono stati esaminati in collaborazione con alcune classi quarte dell’istituto, ricevendo ampia partecipazione da parte degli studenti che hanno suggerito integrazioni e modifiche ed evidenziato, già in questa fase, alcune criticità che, dal loro punto di vista, la scuola presenta oggi.
• Analisi dirette e strumentali. Le analisi dirette sono analisi di tipo strumentale e conoscitivo che si riferiscono direttamente agli edifici e agli occupanti. Sono fondamentali per la conoscenza approfondita del comportamento stagionale dell’edificio e di come esso interagisce con gli utenti. Lo scopo principale di queste analisi è la valutazione delle condizioni di comfort che si hanno negli ambienti poiché hanno un ruolo fondamentale nella salute e nel profitto scolastico degli studenti all’interno degli ambienti confinati. I rilievi strumentali sono principalmente volti a mappare gli spazi della scuola sotto il profilo delle temperature e dell’umidità presenti. Operativamente si è scelto di effettuare le misure con la stazione microclimatica BABUC in dotazione alla scuola che restituisce valori di temperatura (bulbo secco, bulbo umido, globotermometro), umidità relativa, velocità dell’aria, illuminamento. Parallelamente ai rilievi strumentali, è stato possibile distribuire in maniera capillare i questionari costruiti appositamente, anche attraverso una fase di confronto con gli studenti, per permettere la conoscenza di determinati aspetti degli edifici: non solo la percezione del comfort termico, del grado di umidità e della qualità acustica, ma anche le modalità di fruizione degli spazi, le dimensioni delle aule e dei luoghi per la ricreazione e gli spostamenti tra i vari ambienti e nuclei.
• Report e conclusioni. La POE ha permesso di conoscere l’istituto in tutti i principali aspetti e sotto punti di vista differenti così da poter considerare affidabili le conclusioni a cui si è giunti e da esse ripartire per una progettazione intelligente degli edifici e degli spazi che in essi si sviluppano. Un importante problema riscontrato è la mancanza di contatto con l’esterno dall’interno dei laboratori, aspetto che influisce in maniera diretta e indiretta con il benessere psicologico e il livello di concentrazione degli studenti e del personale scolastico. Gli utenti desiderano un edificio a misura delle loro esigenze, dove lo svolgimento delle lezioni non sia più la simulazione del lavoro in fabbrica ma un arricchimento reciproco di conoscenza ed esperienza che consenta alle nuove generazioni di prepararsi al mondo del lavoro. Risulta evidente la necessità di ripensare gli spazi fondamentali della scuola, partendo dalle aule e dai laboratori perché diventino spazi ad alta vivibilità e dalle molteplici destinazioni d’uso finale a seconda dell’evolversi dei programmi scolastici. Non si può prescindere, in questa fase di ripensamento dell’intero complesso, dal prevedere anche l’integrazione tecnologica di tali spazi con chiusure esterne evolute e ad alte prestazioni, impianti interni diversificati e adatti alle attività che vi si svolgeranno e gestiti in modo da essere alimentati il più possibile da fonti energetiche  rinnovabili.

Stato attuale: immagini termografiche del nucleo aule e del nucleo laboratori. Risulta evidente come le pareti non impediscano la fuoriuscita di calore e come la dispersione di calore attraverso le parti esterne sia talmente consistente da permettere l’individuazione dei corpi scaldanti delle aule.

Strategie progettuali

In un progetto in cui le variabili presenti sono così numerose occorre ordinare idee e propositi da raggiungere secondo strategie che comprendono molteplici aspetti:

• Aspetto ambientale. L’obiettivo è stato modificare la percezione ambientale degli spazi esistenti per dare agli utenti un ambiente che non sia più settorializzato e isolato dagli spazi circostanti, ma integrato e “contaminato” con l’esterno. Questo è stato possibile operando sul contatto con ciò che esiste al di fuori dei confini fisici del costruito attraverso l’apertura di nuovi affacci e attraverso una maggiore permeabilità delle pareti prima monolitiche; in  secondo luogo, attraverso lo studio delle chiusure esistenti, da sostituire o integrare affinchè l’aumento della percezione visiva non comprometta gli aspetti termici e acustici.
• Aspetto funzionale. Un secondo aspetto molto importante a cui prestare attenzione è la distribuzione di spazi e funzioni secondo le necessità degli utenti. L’obiettivo è stato riorganizzare gli spazi interni ed esterni per migliorare gli spostamenti attraverso l’istituto, evitare la contaminazione logistica e percettiva tra lavorazioni differenti, prevedere la dotazione di servizi ed impianti adeguati laddove non fossero presenti. Per ottenere tali risultati sono stati predisposti collegamenti coperti che diventano gli assi centrali del progetto, ovvero un perno attorno ai quali tutte le attività vengono distribuite e interagiscono tra loro. I laboratori sono stati suddivisi per macroaree dove le lavorazioni siano simili tra loro, così come gli impianti, in modo che le diverse metodologie operative non interferiscano. Si è deciso di creare degli spazi dedicati ad attività specifiche, come aule per le lezioni frontali in comunicazione diretta con i laboratori, aree espositive, magazzini e spazi docenti. Ulteriore attenzione è stata prestata alla disposizione di servizi igienici in numero superiore a quelli presenti e in posizioni strategiche all’interno degli edifici. Si è cercato inoltre di creare spazi comuni in modo da favorire la possibilità di interazione sociale in posizioni centrali soprattutto rispetto ai laboratori.
• Aspetto dimensionale. Molti sono i fattori che entrano in gioco se si riflette sulla personale percezione degli spazi in funzione delle attività da svolgere. Per tale motivo i princìpi generatori che hanno guidato la progettazione riferita a tale aspetto sono stati i riferimenti normativi, quando presenti, e le indicazioni dirette degli utenti che vivono quotidianamentetali spazi. Si è cercato di individuare lo spazio base che, moltiplicato per sé stesso in modo modulare, fornisse una risposta coerente a tali esigenze e permettesse, al variare delle richieste, di essere modificato e riorganizzato in modo alternativo, riportando i volumi e la percezione dello spazio ad una dimensione più “a misura d’uomo” che si allontanasse dall’idea di fabbrica.
• Aspetto tecnologico. In un’ottica di proiezione della vita scolastica verso la sostenibilità ambientale e il benessere psicofisico degli occupanti, le tecnologie di progetto sono state ricercate nella captazione solare passiva, con applicazione sia termica che di illuminazione, nell’utilizzo dimateriali derivanti da processi di riciclo (come la fibra di cellulosa) e in grado di fornire alte prestazioni di comfort termoigrometrico, e in finiture che diano senso di identità alla comunità scolastica. Inoltre, si è puntato alla revisione dei terminali distributivi degli impianti termici, affinchè non interferiscano con le attività laboratoriali, e che assicurino elevate prestazioni a fronte di consumi ridotti. Infine, si è prevista l’integrazione di un diffuso sistema di pannelli fotovoltaici in copertura per un totale di 3.000mq che forniscono 550.000 kWh/a.

Progetto

Cercando di convogliare gli aspetti generatori del progetto in un unico elemento si è giunti alla definizione di un modulo base i cui multipli siano aggregabili e si vadano ad integrare l’edificio originale. Si è tratto spunto dalle tipologie costruttive utilizzate negli ambiti delle emergenze per applicare gli stessi principi di facilità di montaggio, trasportabilità, riduzione delle difficoltà di cantiere, flessibilità d’uso eintegrabilità con l’esistente. Per soddisfare tali caratteristiche si è scelto di adottare l’uso di tecnologie a secco e, nello specifico, l’uso dei pannelli  in legno tipo XLAM che risultano facilmente trasportabili e presentano una notevole velocità di montaggio, riducendo le operazioni e le tempistiche di cantiere. Lavorare per moduli inoltre permette un’elevata flessibilità d’uso in quanto partendo dall’unità base si può aggregare con svariate declinazioni così da contenere funzioni differenti. Il modulo di progetto risponde alle esigenze ambientali individuate attraverso le analisi della POE favorendo il contatto diretto con l’esterno e un’elevata integrabilità con l’esistente, aumentando la gestione funzionale dell’istituto grazie al posizionamento di aule, servizi e depositi e alla dotazione di impianti tecnologici adeguati.Il modulo base è stato individuato secondo le dimensioni minime necessarie per le funzioni che può contenere e affinché si possa inserire comodamente nella maglia esistente di pilastri e travi in cemento armato prefabbricato. A seconda delle esigenze riscontrate, il modulo è assemblabile più volte fino a permettere la creazione di ambienti sufficientemente grandi da contenere un’aula da 25 studenti oppure un piccolo laboratorio o aree espositive, magazzini e quant’altro necessario allo svolgimento delle attività didattiche e pedagogiche.

Lo “spazio del fare”. La riorganizzazione spazio-funzionale all’interno dei laboratori è stata sviluppata secondo la logica dello sviluppo di macro aree di lavoro dove gli studenti possano svolgere le attività previste senza la creazione di interferenze tra una sezione e l’altra. Raggruppare tipologie di spazi con esigenze simili tra loro permette una agevole distribuzione logistica e di spostamento degli utenti come delle attrezzature e favorisce una più adeguata integrazione impiantistica degli ambienti.Una volta portati all’esterno le aule e i servizi accessori ai nuclei laboratoriali, tramite i moduli di progetto, è stata possibile la ridistribuzione dei laboratori stessi mantenendone l’assetto dimensionale riscontrato come necessario a causa delle attrezzature presenti, ma rivedendone il posizionamento ove possibile per favorire l’accorpamento delle lavorazioni.

Tessuti di relazione. Una volta suddivise le funzioni per macroaree si è cercata una soluzione adatta a mettere in relazione tali spazi tra loro e contemporaneamente a divenire luogo di incontro, di relax e socialità tra gli studenti e tra le varie categorie di utenti in generale. Da semplici corridoi diventano, dunque, elementi di spicco che convogliano aspetti spaziali, tecnologici e funzionali, evidenziando la volontà dell’istituto di diventare un unico organismo pluriconnesso tra le funzioni che all’interno vi si svolgono.

Vivere l’esterno. Il sistema integrato che si è creato in sede di progetto tra i laboratori e gli spazi connettivi trova il suo completamento nel nuovo cuore di ognuno dei due nuclei laboratoriali: un cuore vivo e pulsante fatto di elementi naturali introdotti in una piazza scoperta. La scelta di creare una corte su cui si affacciano sia i laboratori che i corridoi è motivata dal desiderio di contatto con l’esterno espresso più volte in sede di analisi da parte degli utenti, unito alla necessità di spazi da poter utilizzare per la ricreazione che siano raggiungibili nell’immediato e senza percorrere grandi distanze. Il fronte su cui si affacciano i laboratori inoltre è schermato dalla struttura portante di copertura che prosegue dall’interno verso l’esterno e che si trasforma nella copertura di un corridoio semi-esterno secondario e parallelo ai principali interni, collegando la corte con gli spazi esterni all’edificio comuni a tutta la scuola.

Risultati ottenuti

In questo progetto il termine “riqualificazione”assume doppia valenza: da un lato, si è ottenuta una riqualificazione spazio funzionale che favorisce lo studio e l’apprendimento, nonché il senso di appartenenza alla comunità scolastica; dall’altro, una riqualificazione tecnologica che comporta non solo un abbattimento dei consumi energetici attuali dell’istituto, ma che rende possibili condizioni di comfort microclimatico ideali, consentendo ai laboratori di passare da una classe G di stato attuale con circa 85 kWh/m³a di consumo di energia primaria ad una classe B con circa 10kWh/m³a.

Stato attuale: pianta laboratori. È possibile notare come gli spazi laboratoriali non siano distribuiti in maniera funzionale ma accorpati tra loro in maniera massiccia e disordinata.

Stato attuale: sezione e prospetti laboratori. La sezione permette di osservare come gli spazi interni siano caratterizzati da altezze elevate non necessarie. I prospetti evidenziano la mancanza di contatto con l’esterno

Schemi strategie progettuali

Progetto: pianta piano terreno e sezione trasversale. Risulta evidente il ruolo di spicco che assumono i corridoi come collegamenti coperti tra il nucleo aule e i laboratori e come spazi filtro tra le macroaree laboratoriali. Si nota inoltre l’apertura della corte centrale in ogni nucleo laboratoriali

Progetto: pianta coperture e prospetto generale. I sistemi di copertura dei nuclei laboratoriali prevedono l’integrazione di pannelli fotovoltaici.

Progetto: pianta laboratori. Le macroaree laboratoriali sono suddivise per lavorazioni affini, ogni laboratorio ha accesso ad aule per momenti di lezione frontale e attraverso i moduli di progetto sono inseriti doppi servizi e spazi accessori. Laboratori e aule presentano fronti permeabili sugli spazi esterni o sugli spazi filtro.

Progetto: sezione e prospetti laboratori. Nella sezione si notano i controsoffitti con gli impianti integrati, l’aumento della superficie trasparente dei lucernai e il ruolo chiave della corte esterna. Nei prospetti si nota come l’uso dei materiali per le finiture esterne riprenda i principali indirizzi di specializzazione all’interno dell’istituto per dare alla scuola un senso di identità e di convivenza tra discipline differenti.

Moduli: tecnologie e applicazioni. Il modulo è progettato secondo criteri di prefabbricazione leggera con pannelli XLAM e tecnologie a secco e ha dimensioni minime pensate perché possa inserirsi nella maglia di pilastri preesistente. Permette di integrare dall’esterno ai laboratori spazi accessori fondamentali come aule, servizi, magazzini e depositi, aree espositive.

Vista sulla corte interna dei laboratori. La corte interna diventa il nuovo cuore pulsante dei nuclei laboratoriali, luogo di incontro e di svago che permette a studenti e professori di vivere momenti di condivisione della vita scolastica e relax in un’ottica di crescita reciproca.

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