Progetto Green School : La sostenibilità del sito, il suolo in rapporto al ciclo idrico. Istituto Maxwell e Avogadro

Premessa

Il progetto di ricerca “Green School” nasce da una collaborazione fra il Politecnico di Torino Provincia di Torino con l'obiettivo di sviluppare metodi e strumenti per favorire la trasformazioni patrimonio edilizio scolastico esistente in green schools, ossia edifici che offrono ambienti saluti confortevoli agli studenti e docenti, che riducono il consumo di risorse idriche ed energetiche i fase di esercizio e che sono gestiti e mantenuti secondo criteri di sostenibilità ambientale, economica e sociale.

Il progetto di ricerca, fondato sulla logica di promuovere la trasformazione del costruito verso criteri di sostenibilità, si innesta su panorama nazionale ed internazionale che trasversalmente interesse strutture scolastiche per i seguenti aspetti:

- Nuovi indirizzi nella concezione dell'edificio scolastico

All'interno di un panorama di rinnovamento dei modelli pedagogici e formativi, l'edificio scolastico è oggi al centro di una profonda riflessione; l'emanazione da parte del M nell'aprile 2013 delle Linee Guida per l'edilizia scolastica ne costituisce testimonia normativa. L'approccio si discosta dal carattere prescrittivo delle precedenti Norme Tecni vigenti in materia risalenti al 1975 attraverso l'elencazione di un insieme di criteri prestazione per la progettazione dello spazio e delle dotazioni per la scuola “del nuovo millennio”.

Dalla lettura delle indicazioni fornite emerge con forza il tema della sostenibilità energetica e ambientale che si declina in richieste quali:

- qualità dell'ambiente interno attraverso il progetto del comfort termo-igrometrico, comfort luminoso ed acustico, della qualità dell'aria interna, ergonomia degli arredi;

- attrattività degli spazi, nei termini di esiti di qualità formale

- ottimizzazione dei consumi energetici per i vari usi, produzione energetica da fc rinnovabili, regolazione e controllo domotico dei sistemi tecnologici e monitoraggio consumi.

- Correlazione fra i caratteri dell'ambiente scolastico e le potenzialità di formazione

All'interno del panorama scientifico, numerosi studi e ricerche hanno dimostrato l'importar di un ambiente educativo di qualità (estendendo a più aspetti e pratiche il concetto di qual al fine di massimizzare le potenzialità di apprendimento e successo degli studenti, riferimento a ciò, è importante puntualizzare due aspetti:

la qualità fisica dello spazio interno influenza lo stato psico-fisico degli utentiincrementando il loro interesse a rimanere a scuola, incentivando la loro produttività e motivazione;

la scuola è oggi intesa come teaching tool, intendendo l'edificio stesso come uno strumento educativo per eccellenza: si riconosce dunque II valore pedagogico - per la formazione di una coscienza ambientale degli studenti - di buone pratiche, quali una gestione sostenibile e consapevole delle risorse.

- Indirizzi della Comunità Europea per la riqualificazione del patrimonio edilizio esistente

Le Direttive Europee In materia di efficienza energetica e sostenibilità in edilizia hanno definito una roadmap chiara e vincolante per tutti gli Stati Membri. Al fine di conseguire gli obiettivi di riduzione delle emissioni di C02 del 20% e riduzione del fabbisogno di energia primaria del 20% entro il 2020 (pacchetto Clima-Energia 20-20-20), la recente Direttiva 27/2012/UE impone agli Stati Membri l'adozione di misure più stringenti. In particolare, si sottolineano i seguenti punti che interessano II patrimonio edilizio esistente:

Ristrutturazione di immobili (art.4) - Gli Stati membri stabiliscono una strategia a lungo termine per mobilitare investimenti nella ristrutturazione del parco nazionale di edifici residenziali e commerciali, sia pubblici che privati [...] Una prima versione della strategia è pubblicata entro il 30 aprile 2014.

Ruolo esemplare degli edifici pubblici (art. 5) - [..] ciascuno Stato membro garantisce che dal 1° gennaio 2014 il 3 % della superficie coperta utile totale degli edifici riscaldati e/o raffreddati di proprietà del proprio governo centrale e da esso occupati sia riqualificata ogni anno per rispettare almeno i requisiti minimi di prestazione energetica stabiliti in applicazione dell'articolo 4 della direttiva 2010/31/UE.

- Programmi per la diffusione della sostenibilità ambientale, sociale ed economica nelle scuole

La parola “sostenibilità” interessa ormai svariati settori fino a toccare molti aspetti della nostra vita quotidiana. Emerge con forza la necessità di sviluppare processi, prodotti e programmi di sviluppo sostenibili per garantire il benessere delle generazioni future. L'educazione e la formazione del ragazzi è Individuata quale chiave per la diffusione di consapevolezza e conoscenza In materia. Per queste ragioni, sono attivi programmi internazionali per la promozione e diffusione di programmi e attività formative sulla sostenibilità all'interno delle scuole. Si citano a titolo di esempio: il programma internazionale Eco-school, promosso dalla Foundation For Environmental Education -FEE- per la certificazione delle scuole che intendono promuovere la sostenibilità attraverso l’educazione ambientale e la gestione ecologica dell’edificio scolastico; i programmi promossi dal Center for Green Schools ihttp://www.centerforareenschools.ora/our-storv.aspxì nato negli Stati Uniti per guidare la trasformazione degli edifici scolastici esistenti e di nuova costruzione in spazi sostenibili e salutari.

Finalità del progetto Green School

Trasferendo gli indirizzi sopra espressi all'adeguamento del patrimonio edilizio scolastico esistente, appare evidente il problema di definire strategie adeguate secondo un approccio olistico ed integrato. Rispetto alla ristrettezza delle risorse economiche a disposizione, si ritiene fondamentale definire quindi una metodologia intesa quale strumento operativo duplice, funzionale sia alla mappatura del patrimonio scolastico esistente sia al miglioramento della qualità degli edifici stessi.

In particolare si intendono perseguire i seguenti obiettivi:

- definire una procedura per la lettura delle criticità del patrimonio esistente attraverso la definizione di uno schema di green audit, un audit che va ad analizzare molteplici aspetti afferenti la sostenibilità dell’edificio (dalla localizzazione, al rapporto con il contesto, dalla prestazione energetica alla qualità dell'ambiente interna, dalla sostenibilità della gestione dell'edificio e dei servizi scolastici alla sicurezza per gli utenti, ecc.);

- identificare interventi non strutturali (pratiche di gestione responsabile) e strutturali (interventi sul sistema edificio-impianto) possibili finalizzati ad incrementare il risparmio energetico, la qualità dell'ambiente interno e in generale la sostenibilità dell'edificio nel suo complesso;

- definire delle priorità di intervento rispetto ad una valutazione dell'incidenza economica di determinate azioni di adeguamento/riqualificazione del sistema edificio-impianto;

- favorire la diffusione di pratiche di gestione sostenibile allineandosi dunque agli orientamenti della Comunità Europea e normativa italiana circa il tema del Green Public Procurement nelle forniture di beni e servizi;

- favorire l'educazione, la responsabilizzazione e la consapevolezza di tutti gli utenti della scuola;

- porre le basi per una classificazione del livello di sostenibilità dell'istituzione scolastica e per la pianificazione di azioni future riguardanti la certificazione ambientale delle strutture scolastiche (verso sistemi di valutazione della sostenibilità ambientale quale ad esempio LEED® for Existing Building: Operation & Maintenance)

Il progetto Green School ha pertanto notevoli potenzialità di sviluppo ed interesse rispetto possibilità di effettuare una mappatura del patrimonio di edilizia scolastica esistente, definendo strumenti per la programmazione degli interventi di riqualificazione, ottenere benefici economici diretti (risparmi sulla bolletta energetica annua) ed indiretti (educazione degli utenti verso bui pratiche, qualità dell'ambiente interno per il benessere e comfort degli utenti, etc..).

La diffusione del progetto favorisce l'implementazione di processi virtuosi per la crescita personale e formativa degli studenti coinvolti, arricchendo i programmi formativi rispetto ai temi della sostenibilità energetica, ambientale e sociale (le sfide per il prossimo futuro), e per l'allineamento della scuola locale alle migliori esperienze in campo Internazionale in materia.

Struttura della metodologia dei green audit.

In relazione agli obiettivi sopra espressi, e dalla definizione stessa di green school, la metodologia di green audit si struttura in differenti ambiti di indagine.

1. LOCALIZZAZIONE E MOBILITÀ

Analisi del contesto ambientale e urbano dell’edificio scolastico, con particolare riferimento alla densità edilizia, al servizi, ai trasporti pubblici e ai percorsi e mezzi che studenti e personale usano per raggiungere la scuola;

2. SOSTENIBILITÀ DEL SITO

Analisi dell’impatto dell’ediflcio scolastico sull’ecosistema ai fini di preservare il più possibile l’habitat locale e garantire un’efficiente gestione delle acque meteoriche; analisi della qualità ambientale esterna (inquinamento luminoso, isola di calore) e dei fattori esogeni che influenzano l’attività scolastica (clima acustico, qualità dell’aria esterna, presenza di fonti di inquinamento elettromagnetico);

3. ACQUA

Analisi dei consumi di acqua potabile per le normali esigenze igienico-sanitarie e di pulizia (usi interni) e per irrigazione e pulizia delle aree verdi (usi esterni);

4. ENERGIA

Analisi della prestazione energetica del sistema edificio-impianti attraverso una procedura di audit finalizzata all’analisi dei flussi energetici per una razionalizzazione degli usi dell’energia nelle sue diverse declinazioni;

5. QUALITÀ AMBIENTALE INTERNA

Analisi oggettiva delle condizioni di salubrità e comfort negli ambienti per favorire le attività di Insegnamento e apprendimento dal punto di vista del comfort termico, acustico, visivo e della qualità dell’aria interna; ad essa si affianca un’analisi soggettiva, ossia della qualità ambientale percepita da docenti e studenti;

6. SICUREZZA

Analisi delle condizioni di sicurezza per gli utenti nella fruizione degli spazi interni ed esterni;

7. QUALITÀ ED EFFICIENZA SPAZIALE

Analisi della qualità spaziale dell’edificio dal punto di vista dell’adattabilità, flessibilità,

8. GESTIONE SOSTENIBILE

Analisi della modalità di gestione e di esercizio del sistema edificio-impianto sul piano della gestione delle aree esterne e dei rifiuti, dell’attività di manutenzione programmata, della politica di acquisto dei materiali di consumo, del monitoraggio e relativa verifica dei consumi idrici, elettrici e termici, delle modalità di pulizia e dei prodotti impiegati per la pulizia, della politica di acquisto degli arredi;

9. FORMAZIONE:

Analisi dell’integrazione delle tematiche afferenti al concetto di sostenibilità nei piani curriculari e nelle attività extrascolastiche

L'Istituto IIS A. Avogadro di Torino e l'Istituto ISS J.C Maxwell di Nichelino partecipano al progetto di ricerca quali casi pilota, promuovendo il coinvolgimento attivo degli studenti.

3. Collocazione del lavoro di tesi all'interno del progetto Green School: panoramica metodologica

Con questo lavoro di tesi si intende indagare il problema della misurazione della sostenibilità ambientale delle aree esterne e della gestione delle acque in relazione al suolo, nell’ambito degli edifici della scuola secondaria italiana ad oggi esistenti, imponendosi come obiettivo la costruzione di una metodologia di audit, intesa come primaria azione per una successiva elaborazione di strategie e intenzioni progettuali consapevoli. I due casi pilota torinesi, sui quali verrà applicato l’audit, rappresenteranno un’occasione di verifica della correttezza di questo protocollo e di raccolta di possibili strategie progettuali, sviluppate specificatamente sull’edilizia scolastica.

Il tema dell’area esterna della scuola in rapporto alla sostenibilità urbana e del sito rappresenta un argomento piuttosto vasto e complesso, che mette in gioco discipline diverse; si cercherà quindi di inquadrare gli argomenti trattati in maniera distica, consapevoli di non poter trattare tutte le tematiche a livello approfondito, per poi concentrare la tesi sul tema del ciclo dell’acqua e del suolo.

In maniera preliminare, si è ritenuto opportuno introdurre il rapporto tra educazione e area esterna, in modo da evidenziare le opportunità che si presentano quando si lavora sui temi della sostenibilità a scuola, ambiente principe dell’educazione in senso lato e luogo ideale per attività di sperimentazione pratica e dimostrativa di alcune tematiche di sostenibilità, a volte avvertite come argomento specialistico, distante dalla percezione dell’uomo comune. Obiettivo primario della tesi è la costruzione di un metodo di valutazione della sostenibilità, seguendo la logica di un progressivo approfondimento, strutturato sulla base dei protocolli di valutazione scelti da quelli esistenti (LEED, BREAM, ITACA).

Alla scala territoriale, varrà indagata la metodologia di calcolo della permeabilità urbana, al fine di ottenere dati di riferimento, che, ad oggi in Italia, a tutte le scale, sono lacunosi e che costituiscono un approfondimento importante della tesi.

In un successivo passaggio, l’analisi si concentrerà sull’area esterna del recinto scolastico, individuando criteri ideali di valutazione della sostenibilità, sulla base dei protocolli già citati. In seguito, il tema del ciclo dell’acqua e dell’impermeabilizzazione dei suoli verrà trattato non solo in rapporto alla superficie del lotto scolastico, ma sarà introdotto da una visione più ampia del problema e delle strategie di miglioramento che sono state messe in campo in Europa e in USA, a scala locale urbana.

Attraverso la metodologia di valutazione sarà possibile quantificare la sostenibilità ambientale della scuola, per quanto concerne le aree esterne e l’uso e la gestione dell’acqua, individuando le carenze e identificare i possibili interventi di retrofit praticabili sugli edifici scolastici in genere. Verranno dunque riportate le schede di applicazione della metodologia sulle due scuole pilota, seguite da un’abaco di interventi e tecniche utilizzabili nel contesto scolastico, suddivisi per livelli di investimento di capitale, con indicazione qualitativa della fattibilità sulle scuole pilota, base alle esigenze economiche e alle caratteristiche intrinseche che distinguono i due edifici scolastici. In fine, si sono strutturate alcune visioni progettuali qualitative sulle due scuole, al fine di sottolineare

le potenzialità degli interventi, che intercettano le esigenze di sostenibilità ambientale, codificate nel protocollo, e la necessità di qualità architettonica.

4. Introduzione: il “suolo educativo”

Il ruolo dello spazio esterno nell’educazione degli studenti di tutte le età rappresenta oggi una questione marginale nell’ambito delle discussioni sugli edifici scolastici, subordinata alle problematiche che riguardano gli interni della scuola. Questa visione rispecchia certamente la condizione delle scuole italiane, che richiedono urgentemente azioni importanti di manutenzione e di messa in sicurezza strutturale. Tuttavia, lo spazio esterno non può essere tralasciato, in ragione della sua importanza multidimensionale e multidisciplinare nelle dinamiche scolastiche, tanto che non sempre nella cultura di chi ci ha preceduto l’area esterna a scuola ha avuto un carattere così trascurabile.

Accantonando per un momento la situazione attuale delle scuole in Italia, si possono fare alcune considerazioni sull’approccio architettonico che si è impiegato per la costruzione degli edifici scolastici giunti fino a noi.

La maggior parte delle scuole, nel mondo occidentale, sono state edificate seguendo canoni strettamente manualistici, basati su riflessioni pedagogiche e sociologiche sviluppate fino agli anni '60, che hanno prodotto esemplari architetture scolastiche. Tuttavia l’applicazione ripetitiva e inconsapevole di questi canoni manualistici, ha portato alla realizzazione di un parco edilizio scolastico di scarsa qualità, in cui l’approccio pedagogico originario viene a svanire. Il disegno dell’edificio era guidato da tipologie standard, basate principalmente sul numero di studenti e le aree minime di pavimento, mentre le aree esterne, ove fosse possibile realizzarle, venivano progettate seguendo criteri estetici non ben definiti o ragionati. La narrativa architettonica vista sotto questa luce risulta bidimensionale e limitata, mentre gli studenti non possono far altro che percepire “spazi di imposizione”, anziché luoghi di crescita. Le aree indoor sono adibite all’apprendimento mentre l’esterno è dedicato al gioco e l’attività fisica. L'approccio sicuramente non riesce a valorizzare la creatività e l’immaginazione degli studenti, soprattutto nelle giovani menti di chi sta iniziando il proprio percorso scolastico. L’evoluzione degli edifici per l’educazione può essere vista come un fenomeno transnazionale che ha interessato tutto il mondo tra gli ultimi decenni del XIX secolo e il primo terzo del XX, stimolati dal mutamento della società dovuta alla rivoluzione industriale e alla diffusione della classe operaia, per cui i bambini non seguiranno più i genitori nei lavori dei campi.

Alla visione bidimensionale dell’educazione si oppongono le teorie di Edward Frances O’Neill che, nel primo quarto del ventesimo secolo, pongono le basi per una scuola per alunni tra i 5 e 11 anni in cui il momento del gioco e quello dell’apprendimento non vengono scisse, sia concettualmente che fisicamente: viene eliminata la barriera tra indoor, sinonimo di educazione, e outdoor, sinonimo di gioco, in una concezione innovativa di scuola composta da un unico ambiente, in cui si impara facendo (Iearning by doing). I bambini possono sviluppare la propria cultura ed educazione, si può dire in maniera informale1, sia all’interno che all’esterno, in un giardino progettato con regole e attrezzature appropriate.

La complessa e inconsapevole percezione dei bambini dello spazio motiva l’importanza della progettazione accurata degli spazi della scuola. Secondo Friedrich

Froebel, pioniere della desciplina dell’educazione e più influente teorico della seconda metà del XIX secolo, i bambini inconsciamente apprendono il senso della forma, le nozione di proporzioni ed armonia, che lo accompagneranno per la vita, dall’ambiente che lo circonda, ancora inconsapevole dei significati matematici o geometrici degli stessi. In questa visione intellettuale romantica, lo spazio e la pedagogia non sono e non possono viaggiare su linee diverse, ma sono inscindibilmente intrecciati in una relazione simbiotica che realizza un ambiente complesso in cui il bambino forma la propria cultura ed educazione. Le teorie froebeliane, non nascono solo dagli studi di biologia e matematica dell’autore, ma vengono fortemente influenzati dal suo maestro Johann Heinrich Pestalozzi, basate sull’idea rousseauiana di un’educazione in completa armonia con la natura e l’ambiente naturale che circonda il bambino, seppur guidate dall’insegnante2. Al centro del processo educativo c’è il mondo del bambino e il suo piacere della scoperta, che l’insegnante ha il dovere di stimolare.

Molte sono le evoluzioni di queste discipline pedagogiche inizio novecentesche, ma dopo la Seconda guerra mondiale, nuovi sistemi educativi si affacciano per rispondere alle esigenze del proprio tempo. La scuola Montessori è una di queste. Se Froebel incentra la sua teoria educativa sul mondo naturale, Maria Montessori, medico e antropologo, centra la sua attenzione all’ambiente che circonda il bambino, elaborando un metodo didattico molto più pragmatico.

Nella scuola Montessori il bambino è innanzitutto libero di compiere le sue attività in completa autonomia, aiutato dall’apparato fisico scolastico, arredamenti e servizi, a misura di bambino. Lo sviluppo immaginativo è accompagnato dallo sviluppo motorio. Le teorie che precedo quella montessoriana, di libertà e naturalità, di learning by doing, vengono sintetizzati in un metodo pratico didattico.

La cosiddetta scuola di Reggio Emilia, conosciuto anche con la denominazione “Metodo Reggio”, è largamente riconosciuto come il sistema educativo migliore per l’infanzia, in cui l’edifico deve essere concepito come un ambiente di apprendimento che stimoli le relazioni con gli altri.

Le aree esterne in Italia diventano, dagli anni ‘30 fino agli anni ‘70, un luogo dedicato alla salute in senso lato: oltre all’attività fisica, venivano proposte attività elioterapiche, considerate salutari per i bambini.

L’integrazione dei giardini all’interno del lotto della scuola proviene da una tradizione di molto precedente alle teorie educative in genere. E' risaputo che imparare come prendersi cura della crescita di piante e animali e il loro cambiano nel tempo, aiuta i bambini, soprattutto nell’infanzia, a comprendere il loro posto all’interno del mondo naturale. Tuttavia è da sottolineare anche il ruolo più pragmatico che gli spazi esterni nella cultura agricola, precedente a quella industriale. In Europa e Nord America infatti, il giardino rappresentava una costante nelle strutture educative, sfruttato come strumento di insegnamento, per così dire, professionalizzante nel settore agricolo. Con l’evoluzione della società contemporanea, i giardini persero progressivamente la loro funzione e vennero definitivamente abbandonati attorno agli anni ‘30. Ad un secolo di distanza stiamo assistendo al revival del giardino scolastico come strumento educativo e al contempo di produttore di cibo, in grado di avvicinare bambini ed adulti ad un mondo che molti di loro non hanno mai conosciuto. Il giardino viene così utilizzato per insegnare le basi dell’ecologia e come luogo di incontro di diverse discipline (arte, lettura, scrittura, scienza e studi sociali), nella chiave di lettura dell’imparare facendo. Il coinvolgimento è trasversale in tutte le fasce d’età e può coinvolgere l’intera comunità che gravita attorno alla scuola, ribadendo quel rapporto bivalente che insiste sulla scuola, che diventa occasione di crescita e conoscenza sui temi che coinvolgono la città, gli edifici e l’ambiente che ci circonda.

Sebbene l’importanza dell'area esterna nelle teorie pedagogiche sia spesso improntato sull’infanzia, non è trascurabile il peso che queste hanno nelle scuole di secondo grado, sulla base degli stessi principi pedagogici adattabili e applicabili in maniera trasversale anche alla crescita degli adolescenti.