Mix tecnologico per l’ospitalità collettiva

Impianti a espansione diretta e idronici provvedono al comfort degli ospiti e del personale che popola quotidianamente Campus Firenze, un edificio residenziale per studenti che soddisfa evoluti standard prestazionali e di servizio.

Camplus Firenze è uno dei più recenti complessi resi­denziali collettivi per studenti universitari realizzati in Italia, fiore all’occhiello del principale provider na­zionale nel settore dello student housing – uno dei business in ambito immobiliare che vede sempre più investitori entrare nel mercato. Oggi, Camplus Firenze mette a disposi­zione 115 camere (213 posti alloggio complessivi) e ambienti ampi e accoglienti per le attività collettive e il relax, oltre a tutti i servizi alla persona, in un contesto caratterizzato da elevati li­velli di qualità formale, comfort e sostenibilità energetica (clas­se energetica A3).

L’edificio in sintesi

Curato da GAd Global Architectural design (architettura), Poli­studio AES (impianti) e AEI Progetti (strutture), il progetto ha ra­dicalmente trasformato un fabbricato da tempo abbandonato, costruito alla metà del secolo scorso nella prima periferia fio­rentina, per ospitare il personale fuori sede del Gruppo Ferrovie dello Stato.

L’intervento di deep renovation ha interessato, fra l’altro:

•  il consolidamento e rinforzo delle strutture portanti in chiave antisismica, con limitate modifiche ai volumi preesistenti e il re­cupero ai fini abitativi del sottotetto (piano 5);
• la completa riorganizzazione dell’organizzazione spazio-funzio­nale degli ambienti interni, operando una netta distinzione fra le zone collettive e quelle private;
• il nuovo assetto compositivo dell’attacco a terra, delle facciate e della copertura, con la quasi totale ridefinizione formale, ma­terica e prestazionale dell’involucro edilizio;
• la ristrutturazione del piccolo fabbricato di servizio, riutilizzato come polo tecnologico;
• una nuova dotazione impiantistica che, per la climatizzazione, mette a sistema un articolato mix di soluzioni e tecnologie per il comfort.

L’asse principale del regolare volume costruito è orientato in dire­zione nord-ovest/sud-est. Preceduto da un piccolo piazzale de­limitato dal parcheggio per veicoli a 2 ruote, l’ingresso principale si apre sulla testata rivolta a sud-est, mentre al capo opposto dell’edificio si trova l’ingresso carrabile. I 7 livelli interni a Cam­plus Firenze (complessivamente 5.965 m²) accolgono:

• al piano seminterrato lavanderia comune, spogliatoi del perso­nale, depositi e locali tecnici;
• al piano terreno hall d’accoglienza con reception e deposito bagagli, uffici (amministrazione e tutors), spazi collettivi e cucina principale;
• ai piani dal 2 al 5, camere per max 2 posti letto, sale studio e CED (al piano 1).

Spaziosi e ben illuminati, gli ambienti collettivi al piano terreno (lounge, sala mensa con area distribuzione, palestra, sale studio con pareti modulari per l’utilizzazione anche come sala conferenze, sala ricreativa multimediale, cucina comune) sono collegati da un ampio connettivo inondato dalla luce zenitale, che mette in comunicazione l’ingresso con i due nodi della circolazione verticale. Attraverso il fronte esposto a sud-ovest si accede al parcheggio per le biciclette e all’area verde, con zone attrezzate per il relax.

Tutte dotate di servizio igienico interno, le camere ai piani superiori sono distribuite da un unico corridoio e accolgono soluzioni d’arredo pratiche e flessibili, che consentono differenti livelli di privacy. La dotazione standard comprende sedute con scrivania, letti, armadi, ripiani a parete e connessione wi-fi.

La produzione di elettricità da fonte rinnovabile è appannaggio di un campo fotovoltaico grid-connected (29,12 kWp) con producibilità elettrica attesa pari a 41.358 kWh/anno. Perfettamente integrati alle falde di copertura, i moduli sono realizzati con celle in silicio policristallino dalle superfici di colore rosso mattone, per il migliore inserimento paesaggistico.

La parola al progettista

L’ing. Alberto Frisoni, Direttore tecnico di Polistudio AES, è stato responsabile del progetto impiantistico: «La commessa è frutto di un consolidato rapporto con la committenza che, dalla fine degli anni ‘90, ci ha portato ad affrontare progetti sempre più complessi e tecnologicamente avanzati. Camplus Firenze è un progetto emblematico per il suo iter più che decennale, come anche per la complessità dell’intervento edilizio e della configurazione impiantistica».

Quali difficoltà avete incontrato e come sono state risolte?

«La principale criticità è consistita nell’adattamento progressivo al mutevole quadro tecnologico e normativo, che ha caratterizzato l’ultimo decennio e che ha condotto anche a un radicale cambio di rotta della strategia progettuale: siamo passati da una nuova costruzione al recupero di un fabbricato dismesso. La necessità di recuperare parzialmente l’impianto originale del fabbricato ha richiesto estesi interventi strutturali, che hanno limitato la disponibilità di spazi per lo sviluppo dei cavedi verticali e delle dorsali. L’individuazione e il dimensionamento dei volumi tecnici sono stati complicati anche dalla presenza di solai ribassati a quote differenti, travi estradossate e rinforzi puntuali.

I vincoli emersi hanno imposto un’attenzione “artigianale”, per la dovizia dei particolari sviluppati e per l’ideazione di percorsi rispettosi dell’immagine architettonica. Nonostante l’apparente modularità dell’articolazione spazio-funzionale, le soluzioni impiantistiche sono differenziate per i diversi piani. Il clima di fattiva collaborazione creatosi all’interno del team progettuale ha permesso di risolvere tutte le problematiche incontrate».

Quali sono gli aspetti tecnici e prestazionali più interessanti del progetto?

«Dal punto di vista energetico, l’obiettivo era realizzare un sistema edificio-impianto che coniugasse elevatissime prestazioni energetiche e di sostenibilità, con investimenti che consentissero tempi di ritorno contenuti, senza pregiudizio per l’elevato comfort degli ospiti come per la semplicità di gestione. Tale obiettivo è stato raggiunto prevedendo soluzioni tecnologiche differenti ma strettamente interconnesse tra loro.

La dotazione impiantistica contribuisce in modo decisivo a un’ottimale gestione della struttura in chiave multifunzionale, grazie al BMS progettato e realizzato con Teleimpianti di Bologna, partner tecnico della committenza. L’impianto a logica distribuita è altamente modulare e consente adattamenti nella configurazione degli spazi tramite selezione di scenari preconfigurati, richiamabili in modo semplice ed efficace dal personale della reception.

Il risultato è un edificio altamente performante in termini di funzionalità e capacità di risparmio gestionale, oltre che compiutamente integrato dal punto di vista paesaggistico, in grado di soddisfare appieno le molteplici esigenze del committente – prima fra tutte l’offerta di un servizio di ospitalità di elevata qualità, allineato ai migliori standard internazionali».

Riscaldamento idronico

La produzione dei fluidi termovettori per climatizzazione invernale ed estiva e per la produzione dell’ACS è affidata a impianti attestati su una pluralità di generatori termofrigoriferi, installati:

• sulla copertura del polo tecnologico (pompa di calore, motocondensanti degli impianti VRV) che, al suo interno, accoglie le centrali dell’impianto idrico-sanitario e antincendio e il locale per accumuli tecnici e pressurizzazione delle reti, oltre alla cabina e ai locali dell’impianto elettrico;
• al piano interrato dell’edificio principale (caldaia).

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L’acqua calda per il riscaldamento dei locali di supporto e servizio e il preriscaldamento dell’ACS sono prodotti da una pompa di calore reversibile aria/acqua, del tipo ad alta efficienza, che utilizza gas R410a (potenza 144 kW, con T aria -2 °C e T acqua 50÷55 °C). In caso di necessità, il BMS può far operare la caldaia, destinata all’integrazione della produzione dell’ACS, a supporto o in sostituzione della pompa di calore.

A valle del generatore, l’acqua calda è stoccata in un accumulo tecnico (1.000 l), dal quale prendono origine le reti di riscaldamento e per la produzione e distribuzione dell’ACS.

Le reti per il riscaldamento sono realizzate con tubi in acciaio nero termoisolato e sono articolate in:

• dorsale principale, diramazioni e stacchi per raggiungere i termoarredi in acciaio situati nei servizi igienici delle camere;
• tubazioni e collettori che distribuiscono radiatori a colonnine in acciaio, posti nei locali di servizio al piano interrato, nei depositi e nei servizi igienici delle zone comuni;
• tubazioni dirette alle batterie di post-riscaldamento dell’impianto di ventilazione delle cucine.

Tutti i radiatori sono dotati di valvola termostatica, detentore e valvola manuale per lo sfiato dell’aria.

Produzione dell’ACS

Il fabbisogno annuo di energia primaria per la produzione dell’ACS è coperto per almeno il 50% da fonti rinnovabili. L’acqua è dapprima pre-riscaldata dalla pompa di calore all’interno di 2 bollitori (ciascuno 2.000 l), disposti in parallelo, e successivamente transita in altri 2 bollitori (ciascuno 2.000 l), anch’essi in parallelo e dotati di scambiatore di calore a piastre esterno collegato alla caldaia.

Quest’ultima è del tipo a condensazione (196 kW), composta da 2 moduli preassemblati alimentati a metano ed equipaggiata con scambiatore di calore a bordo. Lo scarico dei fumi in atmosfera avviene mediante un camino a doppia parete in acciaio inox (diametro 160÷180 mm), con interposta coppella isolante in lana di roccia (spessore 25 mm). In condizioni normali, la pompa di calore e i primi due boiler, a essa direttamente collegati, sono sufficienti a fronteggiare il fabbisogno di ACS. La caldaia entra in funzione in caso di fermo tecnico della pompa di calore o di elevata domanda di ACS concentrata in brevi periodi.

La caldaia condivide l’alimentazione a metano con la cucina. Allo scopo è stata realizzata una nuova fornitura che, a valle del contatore, prevede 2 tratti interrati in tubazioni in polietilene ad alta densità e, all’interno dell’edificio, in acciaio zincato a vista.

Oltre alla valvola di intercettazione esterna, la rete di distribuzione nella cucina prevede anche:

• un’elettrovalvola normalmente chiusa, collegata al flussostato inserito nella canalizzazione delle cappe, in modo che il combustibile sia erogato solo ai fornelli sottostanti la cappa funzionante;
• un’elettrovalvola di sicurezza a riarmo manuale, collegata all’impianto di rilevazione incendi.

L’impianto aeraulico

Gli impianti di ventilazione sono del tipo ad aria primaria, indipendenti per i piani che accolgono le funzioni collettive e per quelli a vocazione residenziale. Equipaggiate con pompe di calore a espansione diretta ad alta efficienza, le 2 UTA sono installate in un’area tecnica riservata posta in prossimità dell’edificio, al piano seminterrato, schermata da pannelli acustici.

Entrambe le UTA sono equipaggiate con:

• recuperatore di calore a flussi incrociati e circuito frigorifero in pompa di calore, per aumentare l’efficienza del recupero termico e minimizzare le accensioni dei generatori termofrigoriferi;
• filtri F7 sull’aria di rinnovo;
• plug fans accoppiati a inverter;
• onda a canale sull’aria di mandata, per il monitoraggio costate della temperatura dell’aria immessa;
• collegamento al BMS.

L’UTA dedicata a locali collettivi e di supporto posti al piano ter­reno e seminterrato (12.000 m³/h) presenta un funzionamento intermittente, in funzione dell’uso effettivo degli ambienti.

Ogni ramo della rete di distribuzione e ogni terminale servito sin­golarmente dispone di moduli per la regolazione della porta­ta dell’aria, ai fini del bilanciamento dell’impianto. Le canalizza­zioni sono realizzate con pannelli sandwich preisolati, nel tratto esterno all’edificio, e con lamiere in acciaio zincato termoisolato nei tratti celati dai controsoffitti.

Negli ambienti principali, immissione e ripresa dell’aria avvengo­no rispettivamente tramite:

• diffusori lineari ad alta induzione, a una o più feritoie, e griglie, incassati nei controsoffitti e collegati alle canalizzazione da condotti flessibili ternofonoisolati;
• canalizzazioni forate ad alta induzione, in acciaio a sezione cir­colare, posate a vista a soffitto.

La ripresa è effettuata anche nelle aree di preparazione e distribuzione dei cibi della cucina principale e nei servizi igienici e nei relativi disimpegni, tramite valvole di aspirazione e griglie di transito sulle porte.

Solo per spogliatoi e bagni del personale della cucina principale è previsto un recuperatore di calore autonomo, ad alta efficienza, con prese dell’aria a soffitto ed espulsione sulla copertura dell’edificio.

Ventilazione delle cucine

L’impianto aeraulico al servizio della cucina principale e della cucina collettiva è costituito da più sistemi interconnessi. L’estrazione dell’aria avviene tramite le cappe (complessivamente circa 9.000 m3/h), collegate fra loro mediante canali con un estrattore che, attraverso un condotto di espulsione situato nel cavedio, espelle i fumi in copertura. Ogni allacciamento alle cappe dispone di una serranda di taratura manuale.

La cappa principale è del tipo compensato, con immissione di un quantitativo di aria esterna pari a circa il 50% di quella aspirata mediante una canalizzazione in acciaio zincato attestata su un cassonetto dedicato (7.000 m3/h), dotato di filtro piano di tipo rigenerabile. Questo impianto garantisce gli opportuni ricambi dell’aria attraverso bocchette di mandata; nel tratto interno alla cucina la canalizzazione è coibentata per evitare il gocciolamento della condensa. Il restante volume d’aria è prelevato per depressione dalla sala da pranzo e dagli ambienti adiacenti, di conseguenza tutti i recuperatori di calore sono dotati di ventilatori con controllo indipendente della portata, per bilanciare le masse d’aria tra gli ambienti.

La cucina collettiva dispone invece di un impianto di ventilazione autonomo, analogo a quello della cucina principale e opportunamente dimensionato in relazione alle inferiori portate. Gli orari di funzionamento degli impianti di entrambe le cucine sono gestiti dal BMS.

L’UTA dedicata alle zone residenziali (mandata 14.000 m3/h) funziona in continuo, per mantenere l’opportuno ricambio dell’aria. Anche in questo caso i moduli di regolazione della portata sono installati corrispondenza di ogni terminale di mandata e ripresa, per il corretto bilanciamento dell’impianto.

Nelle camere ai piani da 1 a 4 l’immissione avviene mediante una bocchetta a doppio ordine di alette in comune con la mandata dell’impianto di climatizzazione, con setto separatore montato nel plenum. La ripresa avviene attraverso la valvola di aspirazione installata a controsoffitto del servizio igienico e la griglia sulla porta.

Nelle camere al piano 5 l’immissione è affidata a una bocchetta a doppio ordine di alette, posta sulla veletta del controsoffitto o a parete, mentre la ripresa avviene tramite griglia a parete situata nel servizio igienico e griglia sulla porta.

Climatizzazione a espansione diretta

Oltre all’impianto di riscaldamento idronico, la climatizzazione invernale ed estiva di tutti gli altri ambienti dell’edificio è affidata a impianti a espansione diretta (VRV) che utilizzano R410a, articolati in circuiti dedicati a singoli locali gruppi di locali. Si tratta complessivamente di 24 unità esterne, per una potenza termica complessiva pari a 170,2 kW e frigorifera pari a 542,4 kW.

Dalle motocondensanti installate sulla copertura del polo tecnologico, le tubazioni in rame preisolato raggiungono il cavedio tecnico verticale e transitano nel cunicolo ispezionabile sottostante il piano stradale, all’interno di tubi corrugati a doppia parete, con giunzioni a tenuta, per raggiungere i cavedi verticali situati all’interno dell’edificio, in corrispondenza dei vani scale/elevatori.

Dagli stacchi posti ai vari piani, i circuiti raggiungono i collettori che distribuiscono le linee alle 237 unità interne che, a seconda della tipologia dei locali, sono del tipo:

• da incasso a pavimento, in alcuni locali comuni al piano seminterrato;
• da incasso a controsoffitto (cassette a 1 e a 4 vie), prevalentemente installate negli altri ambienti collettivi; – a mobiletto, normalmente al servizio delle aree connettive;
• canalizzato da incasso a controsoffitto, nelle camere ai piani 1, 2, 3 e 4;
• a parete, nelle camere e nelle aree connettive al piano 5.

Anche per facilitare le operazioni di pulizia e sostituzione dei filtri e la manutenzione degli apparecchi, le unità canalizzate al servizio delle camere hanno la bocchetta di mandata verticale sulla veletta del controsoffitto e la griglia di ripresa sulla parte inferiore della macchina. In particolare, le unità canalizzate poste nel disimpegno delle camere “privacy” (camere singole ottenute per divisione di camere doppie) hanno le bocchette di mandata e le griglie di ripresa montate in verticale sulla parete attrezzata posta a separazione fra camera e disimpegno.

Su queste unità è stato montato un by-pass di collegamento tra i canali di mandata e di ripresa, per regolare l’eccesso di portata d’aria nominale della singola macchina che risulterebbe esuberante rispetto al volume dei piccoli locali da climatizzare.

Tutti gli impianti VRV sono gestiti attraverso un unico pannello di comando centralizzato, situato in una postazione presidiata, sul quale è installata la scheda di rete BACnet per il collegamento dell’intero impianto di climatizzazione al BMS. Tutti gli ambienti serviti dispongono di un pannello di sonda di temperatura e di comando a filo con display LCD.

Generalità dell’impianto idrico

La fornitura dell’acqua potabile prende origine dal contatore collegato all’acquedotto comunale, con una tubazione interrata che raggiunge sia la centrale idrica posta nel polo tecnologico, sia l’edificio per l’alimentazione diretta delle cucine. La centrale accoglie:

• l’impianto di sopraelevazione dell’acqua sanitaria, composto da 2 serbatoi in polietilene idonei per l’acqua potabile e relativo gruppo di pressurizzazione (3 elettropompe a inverter disposte in parallelo, con relativo quadro di comando);
• gruppo di disconnessione idraulica (premontato con valvole di intercettazione, filtro, rubinetto di scarico e disconnettore) e stazione di trattamento dell’acqua fredda (filtrazione, addolcimento, dosaggio prodotti specifici, ecc.), destinata alle altre utenze potabili, all’impianto di produzione dell’ACS e al riempimento dei circuiti tecnici;
• la stazione per la preparazione dell’ACS, con bollitori per l’accumulo a circa 60 °C e distribuzione a 45 °C, previo intervento della valvola miscelatrice a 3 vie controllata da una centralina elettronica.

La distribuzione dell’acqua fredda e dell’ACS è appannaggio di tubazioni preisolate in acciaio zincato, per i tratti interrati, e in multistrato, per tutte le reti interne all’edificio, fino a collettori per uso sanitario dei servizi igienici ai piani seminterrato e terreno e rubinetti d’arresto da incasso posti nei servizi igienici delle camere, con diramazione alle singole utenze.

Il monitoraggio dei consumi è affidato a 3 sottocontatori equipaggiati con modulo di comunicazione bus, per l’acquisizione da parte del BMS dei dati del consumo di:

• acqua fredda per tutto l’edificio tranne le cucine;
• acqua fredda per le sole cucine;
• ACS per tutto l’edificio.

Gli apparecchi in dotazione alle utenze comprendono:

• lavabi a sospensione con miscelatore monocomando elettronico temporizzato e dispositivo di limitazione di portata e temperatura, nei servizi igienici delle aree comuni;
• lavabi e bidet a sospensione con miscelatore monocomando dotato di cartuccia areante per limitate la portata;
• vasi igienici a sospensione con cassetta di scarico da incasso a due pulsanti;
• piatto doccia antisdrucciolevole con miscelatore a saliscendi, soffione con braccio flessibile dotato di cartuccia areante per limitate la portata, protetto da box doccia in cristallo;
• apparecchi specifici per servizi igienici destinati a persone disabili (lavabi reclinabili con rubinetto miscelatore a leva lunga; vaso igienico di tipo rialzato con incavo frontale e cassetta di scarico con comando facilitato laterale, più doccetta a pulsante con soffione), completi di ausili;
• 3 collettori (acqua fredda non trattata, acqua fredda trattata, ACS) più altri 3 stacchi (uno per tipo) a soffitto, per consentire l’inserimento di nuove utenze, nelle cucine;
• 3 lavatoi rettangolari con rubinetti per acqua fredda e ACS più 3 lavatrici di tipo semi-industriale con funzionamento a gettone, nella lavanderia.

L’impianto di smaltimento delle acque è composto da reti distinte per le acque meteoriche grigie e nere. Prima dell’immissione nella fognatura pubblica, queste ultime sono pre-trattate mediante:

• 2 degrassatori (acque grigie provenienti dai servizi igienici);
• 1 degrassatore (acque grigie provenienti dalle cucine);
• 2 vasche biologiche (acque nere provenienti dai soli vasi igienici e dagli scarichi della condensa degli impianti).

Protezione attiva dagli incendi

L’impianto antincendio è del tipo a naspi, dimen­sionato per garantire un Livello 2 di pericolosità ai sensi delle norme vigenti, in particolare:

• n. 4 naspi contemporaneamente attivi;
• portata ≥ 60 l/min con pressione residua ≥ 0,3 MPa al bocchello della lancia del naspo idrauli­camente più sfavorito;
• autonomia non inferiore a 60 min;
• riserva idrica di capacità utile netta ≥ 14.400 l.

L’impianto è alimentato da un sistema antincen­dio completamente interrato sottobattente, con riserva idrica e pressurizzazione integrata, composto da:

• serbatoio interrato in polietilene, con possibilità d’ispezione e torretta per l’alloggiamento delle pompe;
• pozzetto piping collegato alla torretta del serbatoio, dotato di chiusino;
• gruppo di pressurizzazione costituito da 2 elettropompe (prin­cipale, pilota) e 1 motopompa (riserva);
• armadio fuori terra per l’alloggiamento dei qua­dri elettrici e del cruscotto di controllo e regola­zione, con areazione e termostato per il contro­lo della temperatura.

Le tubazioni interrate in polietilene ad alta den­sità alimentano le due colonne montanti dirette ai naspi, poste in prossimità dei vani scala, cia­scuna delle quali è affiancata da un attacco per autopompa VVF.

Gli estintori sono situati nell’intero edificio, ogni 200 m² di pavimento o frazione e in ogni locale a rischio specifico, in posizione facilmente ac­cessibile e visibile. Nelle aree e nei locali per impianti a rischio specifico sono presenti aperture a parete o camini, anche di tipo shunt, per la ventilazione naturale.