Benessere e sostenibilità per lo student housing

La realizzazione di residenze collettive per studenti uni­versitari è un segmento del mercato immobiliare che negli ultimi anni ha conosciuto uno sviluppo signifi­cativo. Si tratta di strutture ricettive extra-alberghiere per soggiorni di media durata, che offrono spazi privati e servizi comuni a misura delle esigenze di studenti e ricercatori, fasce socio-professionali sempre più caratterizzate da nomadismo.

Nel nostro paese l’offerta è di posti letto è contenuta rispetto al totale degli studenti universitari, notevolmente inferiore alla maggior parte delle nazioni europee. Questa condizione ha già stimolato numerose iniziative da parte di operatori privati specia­lizzati, con interventi concentrati principalmente nelle grandi cit­tà del centro-nord. Nei prossimi anni è atteso un ulteriore aumen­to dell’offerta, nell’ordine di circa 20.000 nuovi posti letto a livello nazionale.

Spazi e funzioni

Entrato in funzione nel 2023, S4 Stay a Firenze è un esempio di student housing ben integrato nel tessuto urbano, accogliente e sostenibile. Situato ai margini del centro storico, nei pressi della Fortezza da Basso, propone un contesto abitativo orientato al benessere, allo studio e alla so­cialità. L’edificio originale fu costruito negli anni ‘50 come sede locale di ENEL, dismessa dal 2004 con la sola eccezione della cabina elettrica secondaria (trasformazione MT/BT) tutt’ora in esercizio. L’area d’intervento interessa l’intero lotto, che comple­ta la cortina edificata all’angolo nord-ovest di un piccolo isolato.

Il volume costruito si sviluppa a “U” attorno alla corte, aper­ta verso l’interno del tessuto edificato. Questa configurazione, basata su una zona pubblica centrale circondata da volumi in elevazione, è risultata particolarmente adatta alla conversione dell’edificio in residenza studentesca.

Il nuovo studentato (superficie utile lorda 3.200 m²⁾ si sviluppa dal seminterrato fino al quarto piano fuori terra, destinati a:

– spazio polifunzionale, sala multimedia, palestra, lavanderia, spogliatoi e servizi del personale, depositi, locali tecnici e auto­ rimessa (6 stalli), al livello inferiore;

– ingresso e hall comune, cucina principale con area consuma­zione, 5 sale per studio e riunione, alcune camere singole e lo­cali di servizio e tecnici, al rialzato;

– camere singole o doppie dall’ammezzato al terzo, con un’altra cucina al primo piano, più i locali tecnici ai vari piani;

– aree tecniche nel sottotetto.

Accessibile tramite una bussola, la hall al piano rialzato è il fulcro della vita collettiva, sorta di piazza protetta che distribuisce tutti i principali spazi comuni. Una suggestiva scala elicoidale mette in collegamento la hall con l’area multifunzionale al seminterrato e con la terrazza soprastante, che rende fruibile lo spazio esterno della corte. Ampie finestre, pareti trasparenti e il nuovo lucerna­rio inondano di luce naturale gli spazi collettivi.

Progettate per favorire l’uso condiviso e la socialità, le aree per servizi (culturali, didattici, ricreativi e di supporto) occupano cir­ca 750 m2, mentre i piani superiori sono prevalentemente desti­nati alle 92 camere singole e doppie, tutte con bagno privato, per una capacità complessiva di 111 studenti più 5 operatori profes­sionali. Il connettivo dell’area privata è separato rispetto a quello pubblico, composto da corridoi perimetrali collegati da due nodi della circolazione verticale.

Il progetto in sintesi

Sicurezza, comfort, efficienza energetica e tutela storico-artisti­ca dell’edificio hanno orientato la progettazione architettonica, sviluppata da MAP architetti, e degli impianti elettrici e mecca­nici (climatizzazione invernale ed estiva, ventilazione, estrazione aria da cucine e bagni, idrico-sanitario, ACS, scarico reflui, estin­zione incendio), curata dalla società di ingegneria M&E.

L’intervento di ristrutturazione ha comportato il cambio di desti­ nazione d’uso nel rispetto del vincolo paesaggistico. Le facciate principali sono state restaurate, dando risalto al rivestimento in travertino del basamento e alla regolare scansione delle aper­ture lungo i prospetti verso la strada. Lo scheletro strutturale, in calcestruzzo armato e solai in laterocemento, è stato mantenuto e adeguato alle nuove esigenze, inserendo un vano scala-ele­vatore, la vasca per l’accumulo idrico ai fini impiantistici e altre strutture in carpenteria metallica e solai collaboranti. Le princi­pali modifiche edilizie hanno interessato la corte, riconfigurata come terrazza all’aperto, e i prospetti interni, con un nuovo dise­gno delle aperture e delle balconate.

Le partizioni interne sono realizzate con sistemi a secco con dif­ferenti stratigrafie a seconda delle esigenze, puntando a garan­tire il migliore isolamento acustico (Rw ≥ 38 dB). La dotazione impiantistica è stata completamente rinnovata, al pari delle mi­sure per la sicurezza e la prevenzione antincendio. La scelta di un sistema a espansione diretta, performante e adattabile, e del­la VMC decentralizzata, con componenti e canali dalle dimen­sioni contenute, ha permesso di minimizzare gli ingombri degli impianti senza pregiudizio per il benessere termico e la salubrità degli ambienti.

Per minimizzare l’impatto paesaggistico, i componenti impianti­stici in vista sono stati accuratamente dissimulati: le griglie della rete aeraulica al servizio del seminterrato sono celate ala vista; le terrazze tecniche e le condotte di estrazione sfocianti in co­pertura sono rivestite rispettivamente da un involucro leggero in pannelli fonoisolanti e da muratura intonacata, con colorazioni coerenti rispetto ai componenti architettonici.

Spazi diversificati per molteplici esigenze

L’ing. Stefano Mignani è fondatore e socio di M&E, società di ingegneria fiorentina che ha progettato gli impianti meccanici, elettrici e speciali: «Collaboriamo da tempo con MAP architetti, che ci ha coinvolto in questo complesso intervento di trasformazione da terziario a residenziale collettivo. Rispetto all’edificio per uffici preesistente, la casa per studenti comporta una densità abitativa molto maggiore, un utilizzo distribuito nell’arco della giornata e spazi diversificati (camere, cucine, laundry, aree studio, spazi comuni), quindi con esigenze e normative molto diversi ad esempio per prevenzione incendi, requisiti acustici passivi ed efficienza energetica».

Quali complessità avete affrontato?

«L’incremento dei carichi termici e idrici è legato alla numerosa dotazione di servizi igienici e docce, alla presenza continua degli occupanti e alla potenza termica e di raffrescamento molto più elevate. La ventilazione meccanica consente ricambi d’aria costanti con recupero del calore dagli spazi collettivi, più l’estrazione dedicata da cucinette e bagni, anche in questo caso distribuiti in tutto l’edificio.

Sono inoltre presenti molte più colonne di scarico, con conseguente aumento delle portate e problemi per le pendenze, con installazione di cassette di sollevamento dove non è stato possibile raggiungere le colonne. Tutto questo ha comportato anche la necessità di minimizzare rumore e vibrazioni, per garantire un elevato livello di comfort acustico, e di creare condizioni di sicurezza in linea con la nuova destinazione d’uso».

Quali sono le principali caratteristiche del progetto degli impianti meccanici?

«Abbiamo messo a sistema l’esigenza di un potente sistema di produzione e stoccaggio dell’ACS, basato su pompe di calore ad alta efficienza energetica e sulla VMC, con la ricerca della massima compattezza e del minimo ingombro, per facilitare l’intervento su un edificio esistente vincolato. Parallelamente sono state sviluppate soluzioni finalizzate all’igiene degli ambienti, fondamentale negli edifici collettivi, all’adeguamento della sicurezza antincendio (estrazione, pressurizzazione e compartimenti) e alla gestione smart con controllo centralizzato. Tutti gli spazi comprese le camere sono dotati di un’elevata autonomia operativa, a garanzia del comfort degli utilizzatori».

Impianti a espansione diretta

La climatizzazione di tutti gli ambienti collettivi e privati è affidata a un sistema VRF con recupero del calore, riutilizzato per la pro­duzione dell’ACS. Le motocondensanti sono tutte posizionate su due terrazze, celate alla vista rispetto alla strada. Si tratta di 9 unità in pompa di calore condensate ad aria che utilizzano R410-A, di cui:

• 1 bimodulo (potenze 95 kWt, 85 kWf) e 1 monomodulo (63 kWt, 56 kWf) con tecnologia a recupero del calore;
• 5 (45 kWt, 40 kWf) più 2 (37,5 kWt, 33.5 kWf) monomodulo con tecnologia standard.

Ogni unità esterna è collegata con tre tubazioni ai box di deriva­zione situati ai piani seminterrato e rialzato, che distribuiscono il refrigerante alle unità interne e ai moduli idronici. La rete VRF transita in un cavedio di modeste dimensioni e si ramifica nei vani di controsoffitti e contropareti per raggiungere i terminali. Questi ultimi sono stati selezionati per realizzare la migliore integrazio­ne con l’architettura degli interni. La hall, gli spazi collettivi cir­costanti al piano rialzato (sale studio e riunione, cucina) e tutte le camere dispongono di unità canalizzate (2,5÷5 kWt, 2,2÷4,5 kWf) nascoste da controsoffitti e arredi, con diffusori lineari a feritoie e bocchette ad alette orientabili (locali comuni).

Nelle camere le unità interne sono situate nel vano controsoffitto del disimpegno, dotato di griglia d’aspirazione. A causa della conte­nuta altezza del piano seminterrato palestra, sala multimediale e connettivo sono dotati di unità a mobiletto canalizzate (6,3 kWt 5,6 kWf), alloggiate dalle contropareti. Altri locali (portineria, in­gresso secondario, cucina al primo piano) sono equipaggiati con cassette a 4 vie (1,9÷2,5 kWt, 1,7÷2,2 kWf) incassate nei con­trosoffitti. Radiatori elettrici intervengono per il riscaldamento dei servizi igienici, all’interno delle camere e nelle zone comuni. I locali tecnici sono raffrescati da impianti VRF indipendenti, com­posti da motocondensanti in pompa di calore ad aria (R32) con recupero di calore collegate a split a parete. Regolazione e gestione dell’impianto VRF nelle diverse zone ter­miche sono gestite da un sistema di supervisione digitale.

L’interazione con utenti e tecnici è demandata a pannelli di con­trollo:

• generale, per impostazione e programmazione delle tempera­ture (nelle zone climatiche e nelle singole camere, con commu­tazione invernale/estiva per zone), messaggistica e monitorag­gio dei consumi tramite il BMS;
• locale per zona climatica (accensione/spegnimento, modifica di ±2 °C della temperatura di set point);
• locale per ogni camera, con le stesse funzioni delle zone più commutazione invernale/estiva indipendentemente.

Innovazione tecnologica per sistemi VRF

La climatizzazione dello Studentato S4 è affidata a unità VRF City Multi di Mitsubishi Electric, adatte anche a produrre ACS. La gamma comprende motocondensanti con compressori scroll modulanti gestiti da inverter, che possono operare con recupero del calore per soddisfare esigenze contemporanee di riscaldamento e raffrescamento.

La tecnologia a espansione diretta con condensazione ad aria coniuga efficienza energetica e flessibilità d’impiego, in un’ampia gamma di condizioni climatiche. Le pompe di calore possono raffrescare con temperature esterne fino a 52 °C. La batteria di scambio termico è divisa in due sezioni, per sbrinarne metà per volta garantendo continuità al riscaldamento.

Nelle condizioni di basso carico l’innalzamento automatico della temperatura di evaporazione diminuisce il lavoro del compressore e l’assorbimento elettrico, senza compromessi per il comfort. La possibilità di modificare la pressione statica del ventilatore facilita l’installazione delle unità canalizzate. Le motocondensanti a recupero del calore adottano un design innovativo dello scambiatore, che si sviluppa sui quattro lati del corpo macchina per incrementare l’efficienza dello scambio termico. Rispetto ai modelli precedenti l’efficienza energetica stagionale è stata ulteriormente migliorata (SEER +139%; SCOP +49%).

Ventilazione ed estrazione

Nelle camere è prevista la semplice areazione igienica: le unità interne operano il ricircolo dell’aria, mentre l’estrazione avviene dai bagni con ventilatori posti sulla copertura. Gli spazi collettivi ai piani seminterrato e rialzato sono invece equipaggiati con im­pianti di ventilazione meccanica decentralizzati, che prendono l’aria e la espellono tramite aperture sulle facciate.

Previa filtrazione dell’aria in ingresso dall’esterno, l’intera portata volumetrica per il rinnovo igienico è trattata da recuperatori di calore di tipo:

• entalpico (portate 150÷250 m³/h) per sale studio e riunione;
• a flussi incrociati (1.000÷1.500 m3/h), questi ultimi dotati di ventilatori centrifughi a doppia aspirazione e filtro F7 sull’aria esterna.

L’estrazione dai servizi igienici è affidata a valvole in ambiente e a torrini centrifughi situati sul tetto, con motore a inverter e giran­te centrifuga a pale rovesce. Nelle cucine l’estrazione dei vapori della cottura avviene attraverso impianti indipendenti. Le cappe aspiranti a flusso bilanciato (3.500 m3/h) sono equipaggiate con serrande per regolazione della compensazione e del flusso a in­duzione, con canalizzazioni celate da controsoffitti e velette.

Sulla copertura si trovano i ventilatori centrifughi a doppia aspi­razione, con ventola a pale in avanti e serrande in acciaio zincato (4.000m3/h, 300 Pa), più predisposizione per l’inserimento di fil­tri a carboni attivi. L’aria di reintegro è riscaldata da batterie da canale con alimentazione elettrica.

Altri impianti

La centrale idrica comprende 5 serbatoi d’accumulo alimentati dall’acquedotto, con filtrazione, e i dispositivi dotati di inverter per l’innalzamento della pressione, con predisposizione per l’in­tegrazione con sistemi di trattamento e disinfezione. La rete di distribuzione transita nel cavedio di distribuzione verticale e si ramifica ai piani, con dorsali interne ai controsoffitti dei corridoi.

Lo stesso percorso è seguito dalle reti dell’ACS e dai relativi cir­cuiti di ricircolo. La produzione è di tipo istantaneo, per preveni­re lo sviluppo di microorganismi patogeni, e prevede due circuiti:

• per riscaldamento e stoccaggio dell’acqua tecnica (55 °C; max 70 °C), con 5 moduli idronici (ciascuno 12,5 kWt) a doppio stadio di compressione (lato primario R410-A, lato secondario R134A) che trasferiscono l’energia termica al circuito primario per l’accumulo in 3 serbatoi tecnici;
• produzione e distribuzione (40 °C), costituito da scambiatore di calore abbinato a gruppo di pressurizzazione con inverter.

A seconda della provenienza le acque reflue sono inviate a fosse settiche bicamerali (capacità 225 l per ab. eq.) o ai degrassatori (50 l per ab. eq.), situati al piano interrato in locali tecnici dedi­cati. Le acque chiarificate sono quindi smaltite nella rete fogna­ria, che riceve anche le precipitazioni raccolte da coperture e terrazzi.

La centrale antincendio, con gruppi di pompaggio per l’erogazione ai naspi UNI25 situati in tutti i livelli dell’edificio, uti­lizza l’acqua stoccata nella vasca d’accumulo alimentata dall’ac­quedotto.

Il BMS è orientato all’ottimizzazione della gestione e al controllo degli impianti, con l’obiettivo di incrementarne l’ef­ficienza energetica e operativa e con opzione per la gestione al­berghiera. Il sistema comprende sezioni per domotica (camere, spazi collettivi), monitoraggio della qualità dell’aria (spazi col­lettivi), controllo accessi, illuminazione d’emergenza, rilevazio­ne fumi, EVAC, TVCC, gestione delle centrali idrico-sanitarie e antincendio, contabilizzazione dei consumi elettrici e idrici. Lo studentato S4 è inoltre equipaggiato con impianti elettrici (tra­sformazione MT/BT, terra, forza motrice), illuminazione ordina­ria, cablaggio strutturato, fonia-dati con wi-fi e TV/sat.