Il Museo dei bambini di Roma

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La scelta operata dal progettista si e orientata verso la conservazione del padiglione originario, mantenendo la facciata sulla via Flaminia, esaltando la tipologia industriale e rendendo visibili strutture, impianti e componenti in modo scenografico e di grande impatto visivo.
II concetto innovativo che caratterizza l’intervento, sia da un punto di vista architettonico che tecnologico, è quello di utilizzare impianti e tecnologie all’avanguardia per sfruttare le fonti energetiche rinnovabili, razionalizzando il consumo di energia.
L’architettura diventa cosi testimonianza concreta delle potenzialità di tali sistemi, incoraggiandone la diffusione e la conoscenza presso il grande pubblico.
II valore aggiunto riscontrabile nel Museo consiste nel risvolto formativo e sociale che il progetto di recupero sottende, ovvero la possibilità di abituare, in particolare le nuove generazioni, al rispetto dell’ambiente e delle risorse, utilizzandole in modo efficace ed intelligente, attraverso la conoscenza di metodi, strumenti e tecnologie.

Il progetto espositivo
Proprio per sottolineare il carattere educativo del museo, gli spazi espositivi dedicati ai bambini sono stati studiati con il supporto del Cnr, e in particolare del reparto di psicopedagogia dell’Istituto di Psicologia.
Si è cosi voluto rappresentare all’interno del museo una sorta di “metafora” della città, ricreando gli ambienti, i luoghi e le situazioni che normalmente vi si incontrano.
Le attività previste sono pensate per essere fruite in modo differente a seconda dell’età del bambino, offrendo cosi molteplici possibilità di approccio.
Alcune di queste permettono l’interazione diretta con gli impianti e le tecnologie, che strutturano lo spazio e garantiscono il comfort.
In questo modo si guidano i piccoli utenti in un percorso di scoperta e conoscenza progressiva dei mezzi e degli strumenti utilizzati, della loro efficacia e delle loro potenzialità.
Se l’approccio dei bambini più piccoli a queste attività può avvenire solo a livello di gioco, i più grandi possono invece cominciare a comprendere il funzionamento di tali tecnologie, talvolta partecipandovi in prima persona.
Si tratta dunque di una modalità di fruizione non solo dello spazio espositivo, ma dell’intera architettura, che avviene in modo dinamico, rivoluzionando il concetto di museo inteso come un luogo dove ricevere stimoli senza poter partecipare attivamente o relazionarsi con l’intorno.

L’impianto fotovoltaico
L’obiettivo di riduzione dei consumi energetici all’interno dell’edificio e affidato principalmente a tre diverse tecnologie, integrate e interagenti tra loro: l’impianto fotovoltaico, il sistema di raffrescamento e le vetrazioni speciali.
L’attrezzatura più evidente che contraddistingue il museo e l’impianto fotovoltaico, (progettato dagli architetti Cinzia Abbate e Claudio Vigevano), costituito da 180 pannelli in silicio policristallino e articolato in due sottocampi; uno inserito nel lucernario dell’edificio principale (la cui superficie totale è di 150, di cui 94,4 coperti dai 72 moduli fotovoltaici), esposto a sud e caratterizzato da una potenza di 8,2 kWp; l’altro posizionato su pensiline, in parte mobili e in parte fisse, integrate in facciata e anch’esse rivolte a sud (con una superfine di 72 e una potenza di 7 kWp).
La potenza totale dell’impianto, collega-to in rete, e di 15,2 kWp.
I moduli installati sono stati prodotti in due tipologie, diverse per dimensioni: 0,85 e 1,3 .
Nel caso dei moduli del lucernario, le celle fotovoltaiche, (le cui dimensioni sono 105 x 105 mm) sono state inserite all’interno di una vetrata doppia, costituita da due lastre di vetro temperato, spesse 4 mm e 6 mm (rispettivamente quella esterna e interna), incapsulate in un sigillante Eva.
La struttura che sorregge l’impianto è un sistema a montanti e traversi in alluminio.
Per quanta riguarda invece le celle montate sulle pensiline (delle dimensioni 125 x 125 mm), esse sono incapsulate tra una lastra di vetro esterna (dello spessore di 4 mm) e un foglio di tedlar traslucido posto internamente.
Le strutture metalliche delle pensiline sono realizzate con elementi in acciaio saldati e imbullonati, il cui movimento è garantito da motori elettrici trifase.
Tutti gli impianti e le loro parti meccaniche compresi nel padiglione sono concepiti per essere prodotti industrialmente ed utilizzati con facilità, grazie al semplice sistema di montaggio, al relativamente basso costo di produziane, di assemblaggio ed installazione e alla riduzione dei costi di manutenzione.
La scelta di rendere tali tecnologie e i loro componenti (i moduli fotovoltaici, i cablaggi, le scatole di giunzione e gli inverter) visibili e parti integranti dell’architettura vuole essere uno stimolo all’interesse e alla curiosità degli utenti del museo.

Prestazioni
Dal punto di vista prestazionale l’efficienza dei moduli fotovoltaici varia a seconda della tipologia utilizzata.
Nel caso delle celle del lucernario, essa è relativamente bassa (8,77%), per via dell’interasse tra cella e cella, maggiore rispetto al normale per ottenere una superficie trasparente più ampia (pari a circa il 7%).
I moduli integrati nelle pensiline raggiungono invece un’efficienza del 10,65%.
Grazie all’utilizzo di appositi programmi di simulazione (PV SYST), la produzione di elettricità annua è stimata attorno ai 18000 kWh/anno – considerando un’irradiazione media di 1100 kWh/m2anno.
Questo significa che l’impianto è in grado di coprire oltre il 30% degli exhibit del Museo, o il 60% dell’illuminazione interna.
Nei primi 150 giorni di funzionamento, per esempio, sono stati prodotti circa 8800 kWh.

Le altre tecnologie
Oltre a garantire alti livelli di illuminazione naturale e a produrre energia, l’impianto fotovoltaico viene utilizzato in sinergia con il sistema di raffrescamento, per ridurre i consumi energetici durante tutto l’anno.
È stata infatti studiata una soluzione architettonica che sfrutta l’ampia superficie vetrata del lucernario, in cui i pannelli fotovoltaici sono alternati a vetrate trasparenti selettive, in grado di ridurre del 63% la penetrazione della radiazione solare nell’edificio.
Queste ultime, analoghe a quelle verticali che delimitano l’edificio, sono vetrate isolanti intelaiate sui 4 lati, con modulo 60 x 60 cm e 60 x 120 cm.
Esse sono composte da una lastra esterna temperata, dello spessore di 6 mm, caratterizzata da un trattamento antisolare bassoemissivo posto in faccia 2, da un’intercapedine di 16 mm (con doppia sigillatura e riempita di gas argon), e una lastra interna, spessa 11 mm, composta da lastre in vetro float chiaro e plastico interposto pvb (spessore 0,76 mm).
Questo pacchetto, appositamente pensato per ridurre le dispersioni nei mesi freddi e l’eccessiva penetrazione dei raggi solari durante quelli caldi, presenta un valore di trasmittanza di 1,1 W/m2 K, un fattore solare del 32% e una riflessione luminosa del 14%.
Sempre per quanto riguarda la copertura, sono stati utilizzati particolari infissi con un profilo a scatto sulla parete interna, che contiene i cavi elettrici e il cablaggio dell’impianto fotovoltaico.
La ventilazione naturale è resa possibile dalle aperture, apribili con un comando elettrico, predisposte in alto e in basso nei lucernario, in modo da favorire la circolazione d’aria e di conseguenza il raffrescamento passivo.
Inoltre, proprio sotto il lucernario è stata posizionata una fontana, ampia e bassa, per sfruttare il vantaggio dell’evaporazione dell’acqua ai fini del raffrescamento.
In conclusione e stato calcolato che l’integrazione di queste tecnologie permette una spesa energetica inferiore del 52,8% per il condizionamento e dell’11,3% per il riscaldamento, rispetto a quella che si avrebbe con tecnologie e sistemi costruttivi tradizionali.

Costi e finanziamenti
Il progetto dell’impianto fotovoltaico è stato sviluppato all’interno del programma Cee/Thermie Innopex (Innovative Architectural Integration of Photovoltaic Energy in Existing Buildings), realizzato con i partner danesi Cenergia e olandesi Ecofys e grazie anche al contributo dell’Assessorato all’Ambiente della Provincia di Roma.
La partecipazione al programma europeo ha permesso di coprire il 40% del costo totale dell’installazione, che è stato di 340 milioni di vecchie lire, comprensivo del costo di progettazione (con un costo di circa 22.370.000 lire per kWp installato).
II committente, ovvero il Museo dei Bambini di Roma, ha avuto un ruolo attivo nella scelta, nella progettazione e nella realizzazione dell’impianto fotovoltaico, inteso sin dall’inizio come un forte strumento per la caratterizzazione dell’edificio.
Un approccio di questo tipo necessita una consapevolezza del valore diretto che tale tecnologia e in grado di comportare in termini di risparmio energetico, e del valore aggiunto riconducibile al suo ruolo sociale ed educativo all’interno delle attività del Museo (senza trascurare la qualità architettonica dell’impianto stesso, perfettamente integrato nei progetto di recupero del padiglione originario).
Queste scelte orientate alla sostenibilità e allo sfruttamento di risorse energetiche alternative hanno inoltre comportato per la struttura una visibilità che va oltre la sua semplice funzione.
A qualche anno dall’intervento, l’impianto fotovoltaico si è dimostrato efficiente e rispondente alle aspettative: lo ha dimostrato il monitoraggio cui l’impianto e stato sottoposto per i due anni successivi all’installazione, seguito per rispondere a precise prescrizioni da parte dell’Unione Europea, cofinanziatore del progetto.
Già nei primi mesi i kWh prodotti superavano le previsioni, ottenute in fase di progettazione con appositi software di simulazione.
In ragione di questi risultati incoraggianti, si può affermare che l’intervento di recupero con tecnologie fotovoltaiche, se correttamente progettato e inserito nel contesto esistente, può essere una soluzione di grande visibilità ed utilità, sia dal punto di vista ambientale ed energetico che economico.

Si ringrazia per il materiale tecnico e iconografico lo studio Abbate e Vigevano Architetti.

Scheda tecnica
Committente: Museo dei Bambini scarlonlus
Progetto generale: arch. F. Pagani, Roma
Progetto esecutivo: Studio Italplan Consulting Engineers di A. Pagani, F. Calzecchi Onesti e P. Via, Roma
Progetto integrazione impianto fotovoltaico: Studio Architetti Cinzia Abbate e Carlo Vigevano.
Ingegnerizzazione: ing. Bruno Masci (Studio Abbate e Vigevano)
Progetto urbanistico: Studio prof. G. Capolei.
Progetto strutture: Studio Inpra: ingegneri G. Via, S. Calabresi, G. Pipolo.
Progetto impiantistico: Studio E.P. : ing. C. Costa e ing. F.Taglianozzi.
Progetto comunicazione e allestimenti: arch, F. Pagani, arch. M. Latini, arch.V. Correro.
Responsabile procedimento per il Comune di Roma: Upcs (Ufficio Progetti Centro Storico).
Supervisione scientifica: Cnr prof. R.Tonucci, dott.ssa S. Caravita, dott. V. Consoli.
Direzione Lavori: arch. A. Pagani – Studio Italplan Consulting Engineers

Demolizioni: Tesei
Opere murarie: fratelli Moncelsi
Impianti elettrici: Ciel
Impianto fotovoltaico: Gechelin Group
Moduli fotovoltaici: Eurosolare , n° 72 moduli PL120 DV (doppio vetro) sul tetto per complessivi 8,2 KWp {114Wp ognuno), dim: 1145x1145mm, area 1,311 m2 ognuno (87Wp/m2) per un totale di 94,394 m2, n°108 moduli PL810 su pensiline, per complessivi 7 kWp (65Wp ciascuno), dim: 1215x555mm, area 0,674m2 ognuno (96,4Wp/m2) per un totale di 72,827 m2
Struttura pensilina: Italcarrelli, realizzata con elementi in acciaio saldati e/o imbullonati, movimentazione con motori elettrici trifase
Impianti meccanici: Italtecno
Copertura: Ondulit
Serramenti: Schuco SK 60 V con profilo passacavi di serie; profilo portante e traverso sezione base 60 mm, altezza 105 mm; passacavi sezione base 60 mm, altezza 30mm.
Posa infissi: Artinfissi 2
Vetri: Vetreria Longianese con vetri Guardian.
Lastra esterna temperata 6mm con trattamento antisolare bassoemissivo Guardian Luxguard Superneutro 63, intercapedine 1 mm con gas argon, lastra interna 11 mm composte da lastre di float chiaro, trasmissione luminosa TL=63%, fattore solare FS=32%, riflessione luminosa RL=14%, trasmittanza Ug =1,1 W/m2 k.