Una cittadella della ricerca farmaceutica frutto di un progetto partecipato e integrato, che coniuga la centralità della persona con l’efficienza dei processi, tecnologie avanzate con l’attenzione alla sostenibilità.
di Giulio Garaboldi
Il Centro Ricerche e Sviluppo di Chiesi Farmaceutici è stato progettato con l’obiettivo di promuovere la comunicazione e l’interazione personale, considerati elementi chiave per il successo delle attività scientifiche al pari della facilitazione del lavoro di gruppo. Queste caratteristiche convivono con gli indispensabili requisiti di sicurezza propri di questo tipo di strutture. L’intero complesso è infatti concepito per rispondere al progressivo passaggio dagli spazi collettivi, destinati alla socialità, verso quelli che necessitano di particolari caratteristiche di contenimento e segregazione, secondo criteri di gradualità che, in ogni circostanza, pongono al centro la persona.
L’intervento sorge a Parma e si sviluppa per 22.000 m2 di superficie coperta all’interno di un’area ampia 60.000 m2, mettendo a disposizione circa 28.000 m2 fra spazi a vocazione collettiva, con 181 locali per la ricerca di laboratorio (alcuni dei quali caratterizzati da elevati livelli di automazione, per l’integrazione ottimale dei processi correlati alle varie fasi di ricerca) e 254 uffici.
Questa cittadella della ricerca è concepita per ospitare circa 450 persone in spazi nei quali l’architettura si fa interprete dell’identità e dei valori dell’azienda, dei differenti requisiti di carattere funzionale, morfologico e tecnologico e dell’integrazione con il contesto urbano e paesaggistico. I tre blocchi principali, attorno ai quali si articolano altri edifici e spazi di servizio (guardiana, parcheggi e strutture accessorie, magazzino e depositi, centrale utilities e impianti) sono disposti secondo l’orientamento nord-sud, per gli uffici, ed est-ovest, per i laboratori, convergenti verso il volume collettivo centrale.
Le centrali energetiche
La definizione e il dimensionamento dei sistemi di produzione energetica sono l’esito di una simulazione customizzata, chiamata a rispondere alle specificità di questa tipologia di edificio che, fra le altre, presenta funzioni di laboratorio che richiedono condizioni operative particolari. In particolare sono stati individuati:
– i picchi di consumo energetico invernali ed estivi;
– la domanda simultanea di raffrescamento e riscaldamento (raffrescamento e deumidificazione con post-riscaldamento in estate, riscaldamento dell’aria e raffrescamento di spazi specifici in inverno);
– la curva della domanda di energia nel ciclo di esercizio annuale.
Il progetto della sezione energetica è stato concepito in maniera modulare. La centrale termica si compone di 3 caldaie a condensazione (1.400 kW ciascuna) alimentate a gas metano, che producono acqua per il riscaldamento a 50°C (ritorno a 40 °C). È prevista la possibilità di aggiungere un’ulteriore caldaia della medesima potenza come anche l’eventuale ricorso alla rete di teleriscaldamento urbano.
I sistemi frigoriferi sono basati su 3 gruppi con compressore centrifugo (1.800 kW ciascuno), condensati ad acqua e dotati di inverter: la produzione di acqua refrigerata avviene a 7 °C (ritorno a 12 °C). Sono presenti anche 2 gruppi in pompa di calore con compressore a vite (850 kW), di cui uno condensato ad acqua e l’altro ad aria, che possono intervenire a sostegno della produzione termica. Le 3 torri di raffreddamento (2.750 kW ciascuna) sono equipaggiate con ventilatore assiale e inverter. Anche in questo caso è possibile potenziare la produzione con un altro gruppo frigorifero con compressore centrifugo e una quarta torre evaporativa.
I generatori termici e frigoriferi, i dispositivi di pressurizzazione a portata variabile, tutti dotati di inverter, e i circuiti di distribuzione dei fluidi, equipaggiati con valvole a 2 vie sui terminali, permettono di seguire in modo efficiente le variazioni della domanda di energia.
Il sistema di recupero energetico installato sulla rete dell’impianto di ventilazione forzata è concepito specificamente per fronteggiare il rilascio di diversi tipi di sostanze chimiche nell’aria in espulsione dai laboratori, evitando ogni rischio di contaminazione incrociata. Lo scambio termico avviene fra l’aria in espulsione e l’acqua destinata al riscaldamento, per mezzo dei gruppi frigoriferi con compressore a vite, garantendo un recupero energetico doppio rispetto al tradizionale sistema detto “runaround”.
Aria di qualità
Gli aspetti tecnici e operativi legati alla qualità dell’aria, alla tutela della salute e della sicurezza del personale e al consumo energetico hanno informato la progettazione dell’impianto di ventilazione. In questo ambito specifico la collaborazione fra i progettisti e i tecnici del committente – in particolare l’ing. Davide Feroldi – è stata ancora più stretta.
In generale, la ricerca di un elevato livello di qualità dell’aria negli ambienti interni è stata perseguita innanzitutto attraverso il contenimento delle potenziali contaminazioni provenienti dalle vicine arterie di traffico veicolare, attuato:
– attraverso un rigoroso studio del posizionamento delle macchine di trattamento aria in funzione dei venti prevalenti;
– un’attenta analisi delle catene di filtrazione sia per l’aria di refresh, sia per le filtrazioni terminali in ambiente.
Il trattamento dell’aria è affidato a circa una ventina di unità (portata complessiva massima 35.0000 m3/h). La posizione dei dispositivi di aspirazione ed espulsione – questi ultimi, posti a quote elevate, espellono l’aria a velocità superiore a 10 m/s, per una rapida diluizione in atmosfera – è stata definita mediante modellazione virtuale per evitare la reimmissione nell’edificio dell’aria scaricata. Le condizioni termoigrometriche interne sono state definite per conformarsi a requisiti ISO 7730 classe B.
Ciascun ufficio è dotato di un dispositivo per il controllo della temperatura locale, che agisce sulle travi a induzione dotate di doppia bobina, per raffreddamento e riscaldamento, efficaci soprattutto durante le stagioni di transizione. Questi terminali assicurano un’omogenea diffusione della temperatura nella stanza a fronte di una contenuta rumorosità (<30 dBA). Nei locali caratterizzati da occupazione discontinua (auditorium, mensa, etc.), la quantità di aria fresca è controllata mediante sensori di occupazione (tasso di CO2) che regolano i flussi di conseguenza.
Ventilazione in laboratorio
La definizione dei sistemi tecnici delle aree a laboratorio è stata informata da un’analisi preliminare dello stato dell’arte che ha preso in considerazione le linee guida rilasciate da diverse associazioni, fra cui ASHRAE e LABS21. L’impianto di ventilazione realizzato, che impiega un sistema a portata variabile (VAV) con valvole modulanti, è dimensionato per garantire 10 v/h nel corso del normale orario di funzionamento del complesso e 5 v/h durante la modalità stand-by (notte e fine settimana).
I dispositivi di diffusione presenti nei laboratori, del tipo multi-outlet a flusso elicoidale, garantiscono una a ridotta velocità dell’aria in prossimità delle cappe, pari a circa un terzo rispetto alle altre zone. La selezione delle cappe, il componente considerato più critico per gli spazi di laboratorio, è stata effettuata con particolare attenzione alle prestazioni, alla velocità dell’aria e alla loro robustezza.
I modelli installati presentano fra l’altro una velocità frontale anteriore dell’aria pari a 0,45 m/s, valore che assicura un adeguato livello di contenimento anche nei casi più sfavorevoli, in particolare quando l’operatore si sposta rispetto all’apertura dei dispositivi di aspirazione. Ciascuna delle cappe è inoltre dotata di un sensore «sash» collegato al sistema di alimentazione dell’aria, che modula i flussi in ingresso e uscita proporzionalmente alla dimensione dell’apertura, allo scopo di contenere il consumo connesso al trattamento dell’aria.
Un ulteriore sensore di prossimità attiva la chiusura automatica del telaio nel caso venga rilevato un periodo di assenza dell’operatore superiore a un periodo di tempo impostabile. Un particolare tipo di valvola pneumatica modulante (tempo di reazione inferiore a 5 secondi) controlla il flusso d’aria, a garanzia del contenimento dei fumi durante le fasi di apertura e chiusura dell’anta. Il tasso di aerazione nei laboratori è ottimizzato dal sistema di controllo, che determina le portate in relazione al numero di cappe in funzione, al carico termico interno prodotto dalle altre apparecchiature e ai valori di ricambio previsti. I ventilatori che equipaggiano le u.t.a. sono tutti dotati di inverter. I dispositivi di filtrazione assicurano un livello F7.
I PROTAGONISTI DELL’IMPIANTO
Committente
Chiesi Farmaceutici
Direzione Operazioni Industriali Corporate
Dr. Giovanni Lagrasta , Responsabile Ufficio Tecnico, ing. Davide Feroldi
Project manager
ing. Francesco Longanesi
Progetto preliminare farmaceutico
Jacobs Engineering Group
Progetto architettonico e urbanistico
EFA Emilio Faroldi Associati, arch. Emilio Faroldi, arch. Maria Pilar Vettori
Progetto ingegneristico e direzione lavori
Jacobs Italia
Project manager , direttore lavori
ing. Michele Cappellini
Opere civili
ing. Ezio Villa
Strutture
ing. Pietro Boerio
Facciate
ing. Maria Ghirardi
Impianti meccanici
ing. Pierangelo Cavallari
Impianti elettrici e speciali
ing. Carlo Andreoni
Sostenibilità
ing. Emilio Moia
Impianti idrosanitario e climatizzazione
Omega Concept Impianti e Sistemi
Impianti meccanici di centrale
SoCoTis
Distribuzione gas tecnici
SOL
I fornitori
Caldaie: Ygnis
Gruppi frigoriferi: Carrier
Torri di evaporazione: Evapco
Unità trattamento aria, travi a induzione: Roccheggiani
Cappe: Waldner Diffusori, Strulik
Building management system: Siemens
