INTERVENTI DI MESSA IN SICUREZZA, ADEGUAMENTO SISMICO ED EFFICIENTAMENTO ENERGETICO DELLA SCUOLA PRIMARIA E DELL' INFANZIA SITA IN VIA FORESTA

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1 TITOLO PROGETTO INTERVENTI DI MESSA IN SICUREZZA, ADEGUAMENTO SISMICO ED EFFICIENTAMENTO ENERGETICO DELLA SCUOLA PRIMARIA E DELL' INFANZIA SITA IN VIA FORESTA ELABORATO RELAZIONE TECNICA ILLUSTRATIVA SCALA CLASSE D'USO III RESPONSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO Geom. Silvio Clemente PROGETTISTA E D.LL. OPERE ARCHITETTONICHE Ing. Emmanuel Sicoli PROGETTISTA E D.LL. OPERE STRUTTURALI Ing. Emmanuel Sicoli TAVOLA E.01

2 RELAZIONE TECNICA ILLUSTRATIVA 1. PREMESSA L Amministrazione Comunale di Serra D Aiello ha affidato al sottoscritto ingegnere Emmanuel Sicoli, iscritto all Ordine degli Ingegneri della Provincia di Cosenza al n 3661, l incarico di progettazione definitiva ed esecutiva, di direzione dei lavori e di coordinamento della sicurezza relativamente agli Interventi di messa in sicurezza, adeguamento sismico ed efficientamento energetico della scuola primaria e dell infanzia sita in via Foresta. 2. DATI GENERALI La struttura scolastica oggetto dell intervento è ubicata nel Centro Urbano del Comune di Serra D Aiello, in Via Foresta N.18. È individuata al catasto dei fabbricati del Comune di Serra D Aiello, alla particella n.91 del foglio di mappa n.29. L ordinanza n.3274 del 20/03/2003 del Presidente del Consiglio dei Ministri Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica pone il comune di Serra D Aiello, e quindi l area di intervento, in Zona Sismica 1. Nel 1984 la zona sismica era di seconda categoria. Il Piano per l Assetto Idrogeologico (P.A.I.) della Regione Calabria ricomprende l area su cui sorge l opera in aree a Rischio Frane con rischio geomorfologico associato R2. L edificio in esame, facente parte dell Istituto Comprensivo Campora S. Giovanni Aiello Calabro, risulta censito nell Anagrafe Edilizia Scolastica con: Codice Plesso CSEE81805N, Codice Edificio Codice Ministeriale Scuola CSIC81800B. 3. DESCRIZIONE DELLO STATO ATTUALE L edificio, di proprietà comunale, venne edificato negli anni sessanta (la costruzione dell edificio ha avuto il suo avvio nell anno 1965). La struttura portante, realizzata in cemento armato con le tecniche costruttive ed i materiali classici usati all epoca, è composta da un unico piano rialzato di 50 cm rispetto alla quota della sistemazione esterna. Il volume dell'edificio scolastico è di mc 2.131,08. L edificio è stato adibito per lungo tempo esclusivamente ad attività scolastiche della Scuola Primaria. Negli ultimi anni ospita anche la scuola dell infanzia. 1

3 Proprio in relazione a tale nuova funzione, nell anno 2010, sono stati realizzati alcuni lavori interni all edificio. Tali lavori, in particolare, hanno interessato: La realizzazione di due nuovi ambienti (refettorio e aula per attività ordinate); La realizzazione dei bagni per la scuola dell infanzia; La sostituzione di parte degli infissi esterni; La realizzazione di grate antintrusione; La sostituzione della caldaia; La fornitura di arredamenti interni. Tuttavia, allo stato attuale, non vi è una totale indipendenza dei due gradi di scuola. Ciò è dovuto alla disposizione planimetrica di alcuni ambienti. In particolare: i bagni della scuola primaria sono ricavati nell area relativa alla scuola dell infanzia; l aula per attività ordinate della scuola dell infanzia è ricavata nell area relativa alla scuola primaria. Il Numero di alunni ospitati nell anno scolastico 2014/2015, come già dichiarato in fase di richiesta di contributo, è pari a 28, di cui 17 relativi alla scuola primaria e 11 relativi alla scuola dell infanzia. 3.1 Strutture Il primo passo da compiere nella progettazione di interventi di adeguamento sismico di una struttura esistente riguarda la valutazione della PGA (Peak Ground Acceleration) capace di compromettere la stabilità di parti o dell intera struttura, ovvero l accelerazione orizzontale massima sul sito di riferimento che può essere sostenuta dall edificio rispettando lo Stato Limite considerato, che rappresenta la Capacità della struttura. L accelerazione orizzontale massima attesa sul sito di riferimento, dettata dalla normativa, costituisce la Domanda. L indicatore di rischio sismico (α), dato dal rapporto tra la capacità e la domanda, consente di valutare il grado di pericolosità sismica in cui versa l edificio. Tale coefficiente, può essere definito sia in termini di accelerazioni sia in termini di tempi di ritorno dell evento sismico critico. Per procedere ad una valutazione dell indicatore di rischio sismico è cruciale la conoscenza della struttura (geometria e dettagli costruttivi) e dei materiali che la costituiscono (calcestruzzo, acciaio). Per questo viene introdotta nella Normativa Tecnica una categoria di fattori, i fattori di confidenza, strettamente legati al livello di conoscenza conseguito nelle indagini conoscitive, e che vanno preliminarmente a ridurre i valori medi di resistenza dei 2

4 materiali della struttura esistente, per ricavare i valori da adottare e da ridurre ulteriormente, quando previsto, mediante i coefficienti parziali di sicurezza. I suddetti livelli di conoscenza, adottati ai fini della scelta del tipo di analisi e dei valori di confidenza, sono distinti in tre livelli: - LC1: Conoscenza Limitata; - LC2: Conoscenza Adeguata; - LC3: Conoscenza Accurata. Gli aspetti che definiscono i livelli di conoscenza sono, dunque, le caratteristiche geometriche degli elementi strutturali, i dettagli strutturali, ossia la quantità e la disposizione delle armature, e le proprietà meccaniche dei materiali. Al fine di raggiungere un livello di conoscenza LC2, si è proceduto a definire la tipologia ed il numero delle prove da effettuare sul corpo di fabbrica. Si riporta di seguito la descrizione delle indagini effettuate. - Carotaggio e prova di compressione. Consiste nella valutazione della resistenza a compressione del cls mediante prove di schiacciamento di carote normalizzate, del diametro di mm 100 o di mm 200, prelevate direttamente in sito a mezzo di opportuna carotatrice. - Prelievo di barre di armatura da c.a. Consiste nel prelievo di barre di armature da pilastri o travi e successiva prova di trazione. Il prelievo viene eseguito previa demolizione del copriferro. - Prove Pacometriche Consistono nella misura e ricerca della posizione delle armature mediante pacometro. La misurazione avviene a mezzo di pacometro transistorizzato a riluttanza magnetica per la rilevazione dei ferri di armatura, del loro diametro e dello spessore del copriferro, per ferri d armatura aventi diametro compreso tra mm 10 e mm 40 e per spessori del getto di ricoprimento delle armature non superiore a mm Pozzetti in fondazione Consistono in indagini visive per i ferri d armatura in fondazione. L indagine consiste nello scavo con mezzo meccanico e messa a nudo della fondazione per consentire il rilievo diretto della stessa. 3

5 Dall esame dello stato attuale si evince che le strutture dell edificio, in cemento armato, progettate con vecchie norme, presentano alcuni problemi in termini di resistenza alle azioni verticali e non sono in grado di fornire adeguata risposta alle sollecitazioni sismiche. Le elaborazioni ed i calcoli effettuati nel progetto confermano quanto asserito. Prioritario dunque risulta essere un intervento di adeguamento strutturale ed antisismico dell edificio. La figura che segue riporta una scheda di sintesi dei calcoli eseguiti. 3.2 Efficienza energetica Gli edifici vengono collocati all interno di una specifica classe energetica basata sostanzialmente sul combustibile consumato all'anno per ogni metro quadro di superficie riscaldata. L edificio in esame presenta caratteristiche strutturali e di finitura poco attente al risparmio energetico. La struttura è in cemento armato, con solai di piano e solai di copertura di tipo SAP. La tamponatura è del tipo a cassa vuota, con paramento esterno in mattoni pieni e paramento interno in mattoni forati intonacati. La copertura è priva di coibentazione e gli infissi sono in alluminio a taglio termico, con vetro doppio, apribili a battente. Dall analisi del sito e dalle indagini a livello costitutivo, costruttivo ed impiantistico dello stato attuale, è emerso che le problematiche maggiori riguardano l isolamento termico del 4

6 corpo di fabbrica. Le analisi effettuate hanno messo in luce uno stato attuale dell'edificio fortemente energivoro con un fabbisogno energetico elevato cui, in base alle linee guida di certificazione energetica, corrisponde la classe energetica G (ultima classe prevista dalla legge). Prestazione energetica globale A4 A3 A2 A1 B C D E F G Più efficiente Meno efficiente EDIFICIO A ENERGIA QUASI ZERO CLASSE ENERGETICA G EPgl,nren kwh/m²anno L elevato consumo energetico è dovuto sia a soluzioni tecniche al momento della costruzione dell edificio, non mirate al risparmio energetico (chiusure verticali e orizzontali debolmente isolate), sia al degrado nel tempo degli impianti termici. 4. DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI PROGETTATI La necessità di adeguare l edificio dal punto di vista strutturale ed antisismico, al fine di ottenerne la completa agibilità, unita a quella di separare completamente i due gradi di scuola, determina la Tipologia dell'intervento. Esso rientra tra gli interventi di ristrutturazione edilizia e riguarda sostanzialmente: 1. l Adeguamento strutturale ed antisismico; 2. l Adeguamento alle normative vigenti in materia di sicurezza, igiene ed agibilità degli edifici e relativi impianti; 3. l Efficientamento energetico. I suddetti interventi sono volti alla completa e definitiva rimozione delle condizioni di pericolo ed inagibilità al fine di ottenere il Certificato di Agibilità di cui all art. 24 del DPR 380/

7 Dopo attento esame dell edificio, sia dal punto di vista impiantistico sia dal punto di vista strutturale, in conformità alla normativa vigente in materia di costruzione di edifici scolastici, sono stati individuati gli interventi di adeguamento sismico e di efficientamento energetico da realizzare. 4.1 Interventi di adeguamento sismico Gli interventi di adeguamento sismico previsti consistono in: demolizione del solaio e delle travi di copertura; demolizione del solaio e delle travi di sottotetto; demolizione di tramezzature e tamponature; demolizione di pavimenti; applicazione di camicie in c.a. sui pilastri esistenti; inserimento di un nuovo telaio in c.a.; adeguamento delle strutture di fondazione attraverso l inserimento di una platea in cemento armato; rifacimento del solaio e delle travi del piano terra; sopraelevazione di una porzione di edificio; esecuzione di tamponature e tramezzature con ridistribuzione planimetrica dei vari spazi all interno della struttura. La figura che segue riporta una scheda di sintesi dei calcoli eseguiti. Gli interventi, nel loro complesso, consentono di ottenere un edificio adeguato sismicamente. 6

8 4.2 Interventi di efficientamento energetico Gli interventi di efficientamento energetico previsti consistono in: sostituzione dei serramenti esterni; posa in opera di una copertura leggera su tutto l edificio; messa in opera di un sistema di isolamento termico tipo a cappotto, realizzato mediante applicazione di pannelli termoisolanti in lana di roccia; messa in opera di isolante termico in lana di roccia sul solaio di sottotetto; installazione di un impianto fotovoltaico su tetto; integrazione dell impianto termico con l installazione di una pompa di calore elettrica che sfrutta l energia prodotta dall impianto fotovoltaico; rifacimento delle tubazioni dell'impianto termico; installazione di nuovi radiatori in alluminio al piano primo (parte sopraelevata) e recupero dei radiatori esistenti al piano terra; rifacimento dell impianto elettrico con installazione di nuovi corpi illuminanti a led e recupero di parte dei corpi illuminanti presenti. Gli interventi, nel loro complesso, consentono di ottenere un edificio caratterizzato da una classe energetica A3. Prestazione energetica globale A4 A3 A2 A1 B C D E F G Più efficiente Meno efficiente EDIFICIO A ENERGIA QUASI ZERO CLASSE ENERGETICA A3 EPgl,nren kwh/m²anno 4.3 Altri interventi Oltre agli interventi di adeguamento simico e di efficientamento energetico sopraelencati sono previsti dei lavori per la completa eliminazione delle barriere architettoniche. Tali lavori consistono: 7

9 realizzazione di servizi igienici per la fruizione da parte di persone diversamente abili; realizzazione di rampe con pendenza non superiore ad 8%; installazione di montascale a piattaforma. A seguito della sopraelevazione, il volume finale dell'edificio scolastico sarà pari a mc 2.353,05. Pertanto si ottiene un incremento di volume pari a mc 221, OBIETTIVI DEGLI INTERVENTI PROGETTATI Con la realizzazione del presente intervento si intendono ottenere le seguenti Certificazioni: Certificato di agibilità; Certificato di collaudo statico; Certificato di conformità dell impianto elettrico; Certificato di conformità impianto idrotermosanitario; Certificazione attestante la completa eliminazione delle barriere architettoniche; Denuncia dell impianto di messa a terra; Certificato di omologazione della centrale termica. Aiello Calabro, Aprile 2018 Il tecnico Ing. Emmanuel SICOLI 8