Edificio per la Costruzione dello Strumento MAORY - Bologna

Oggetto: Progettazione Preliminare e Definitiva dei “Lavori di adeguamento per la realizzazione della sala di integrazione dello strumento E-ELT/MAORY”, Area della Ricerca CNR, Bologna. Committente: Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Bologna – INAF.Tipo di Appalto: Pubblico. Importo della prestazione: € 41.200,00 (a base d’asta). Importo dell’opera: € 563.763,50. Volume: 4.700 mc. Periodo di esecuzione: 2013-2014. Assuntori del servizio: Studio di Ingegneria Bolli srl (Edilizia, Strutture – 66% dei compensi) in RTP con Pentium Associati (Impianti – 34% dei compensi). Criterio di aggiudicazione: OEPV.

Eden

Tipologia della struttura: Struttura in c.a.p. per l’impianto originario, struttura metallica per le parti di nuova realizzazione.

L’intervento – previsto all’interno della “Area della Ricerca – CNR” di via Piero Gobetti 101 in Bologna – riguarda un edificio nella disponibilità dello IASF (Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica), struttura territoriale dell’INAF (Istituto Nazionale di AstroFisica) ed è focalizzato a rendere l’immobile compatibile con i requisiti richiesti per la costruzione di una sofisticatissima strumentazione scientifica.

Si tratta di un dispositivo denominato MAORY la cui realizzazione – nell’ambito del progetto internazionale che ha lo scopo di installare un telescopio ottico denominato E-ELT in Cile – è stata affidata, appunto, all’INAF, nella sua struttura territoriale IASF di Bologna.

1. L’immobile
L’immobile oggetto dell’intervento ha in effetti le caratteristiche di un edificio industriale: si tratta di un capannone a struttura prefabbricata avente dimensioni di 19x12m in pianta e di 13m in altezza. Esso è già attualmente impiegato come laboratorio di ricerca e dispone di dotazioni (il carroponte, ad esempio) che lo rendono idoneo, assieme alle rilevanti dimensioni, per gestire l’integrazione della complessa strumentazione MAORY, una volta che sia stato adeguato alle specificità del compito.
Oltre che da un punto di vista edilizio l’immobile ha richiesto significativi interventi impiantistici: elettrici e, soprattutto, meccanici, sia in relazione alle esigenze ambientali sia in relazione alle specifiche necessità della strumentazione, della camera termo-vuoto, delle due camere criogeniche.

Rilevante la necessità di realizzare una clean-room in classe 100.000 in un volume così ampio. Altrettanto rilevante, dunque, è stata l’attività di integrazione tra sistema edile, strutturale e impiantistico e dunque tra lo scrivente Studio e lo Studio PENTIUM Associati incaricato della progettazione impiantistica.

2. L’adeguatezza del piano di posa a sostenere lo strumento
Una prima attività è stata quella di verificare la capacità portante della pavimentazione. Lo strumento MAORY è attualmente in corso di progettazione ed è dunque ancora sommaria la conoscenza delle sue caratteristiche geometriche/ponderali e della sua stessa collocazione all’interno del laboratorio. La massa, stimata in 16.000kg, sarà riversata a terra su tre punti di appoggio. Su ciascun punto, dunque, si è assunto essere imposto alla pavimentazione un carico di poco superiore ai 5.000kg.
La pavimentazione è di tipo industriale, tipicamente formata da una piastra in calcestruzzo, più o meno armata, posta sopra una massicciata. Le tavole del progetto originario degli anni ’89-’90 che sono state poste a disposizione dalla S.A. non forniscono informazioni di dettaglio in merito
Abbandonata, per mancanza dei disegni costruttivi e comunque di dati certi (nonostante le indagini con Endoscopio e Ferroscan), l’ipotesi di svolgere un’elaborazione numerica e dunque una valutazione teorica della capacità resistente della pavimentazione è apparso necessario seguire la strada della determinazione diretta, con prova sperimentale. E’ allora stato dato incarico ad una ditta specializzata di eseguire una prova con martinetto di spinta estesa, attraverso alcuni cicli di carico e scarico, fino a 68,67kN, corrispondenti a 7.000kg.

La sperimentazione non ha dato evidenza di lesioni o di altro segno di sofferenza strutturale e l’abbassamento massimo si è contenuto in 0,15mm. Ciò ha consentito di ritenere il piano di posa adeguato a sostenere lo strumento.

3. Clean-Room
Il Documento Preliminare alla Progettazione esprimeva il desiderio della S.A. di conferire al locale Laboratorio le caratteristiche di una Clean-Room in classe 100.000 (ISO 8 secondo ISO 14644-1).
Tale circostanza, oltre a imporre specifici parametri alla progettazione impiantistica (non trattata in questa scheda) ha ovviamente condizionato pure la progettazione edilizia.
E’ dunque stato previsto di rivestire l’attuale piano di calpestio con una pavimentazione continua in resina adottando, tra le quattro tipologie possibili (verniciatura, multistrato, autolivellante, massetto) quella del multistrato in quanto ritenuta la più adatta in relazione alle condizioni del fondo da rivestire, del tipo di movimentazione attesa (muletti e trans pallet), delle esigenze di grip.

Naturalmente il problema della pulizia si poneva inoltre per la restante superficie interna del capannone: pareti e soffitto.
Si è dunque progettato un rivestimento di tali superfici, un vero e proprio involucro interno, con pannelli sandwich bilamiera e riempimento interno poliuretanico. Essi, come noto, presentano una superficie verniciata industrialmente a poliestere, inalterabile e liscia; tale dunque da non determinare rilasci, da non trattenere sporco e, infine, da essere facilmente lavabile. Per esaltare questa prerogativa è stata prevista l’adozione di pannelli a superficie perfettamente piana, priva di nervature, tale dunque da ostacolare il ristagno di polveri in sospensione oltre a garantire maggior efficacia delle operazioni di pulizia e lavaggio. I pannelli sandwich hanno le estremità maschiate che forniscono una solidarizzazione meccanica ed una continuità planare. La tipologia commerciale scelta per il caso in esame prevede inoltre che i fissaggi avvengano con viti nascoste, grazie alla particolare conformazione della maschiatura.

I pannelli di parete, con spessore di lamiera pari a 5/10mm e totale di 60mm, non sono previsti in aderenza alla faccia interna delle pareti ma discosti da esse, così da formare un’intercapedine da impiegare per gli impianti: questi emergono pertanto solo nei punti effettivamente necessari restando nascosti nello sviluppo della distribuzione e contribuendo così alla pulizia del Laboratorio. Per consentire tale disposizione sono stati progettati appositi telai in tubolare metallico con lo scopo di costituire una sottostruttura stabile alla quale fissare, per avvitamento, i pannelli.
E’ ovvio che tale pannellatura, assieme a quella di spessore 100mm a controsoffitto, hanno consentito, in aggiunta, di raggiungere il voluto grado di isolamento termico dell’immobile.

4. La Sala di Controllo e il Filtro Interno
Il progetto ha previsto una diversa distribuzione interna dei locali finalizzata all’individuazione di spazi “non puliti” destinati alla strumentazione e alla conduzione delle operazioni di test sul MAORY (Sala di Controllo) e alla costituzione di un locale ad anticamera della zona pulita (Filtro Interno). La Sala di Controllo, ma anche tutte le finestre del capannone sono state dotate di particolari tende motorizzate, racchiuse nell’intercapedine del vetro-camera, necessarie a garantire il completo oscuramento ambientale in occasione dei test ottici previsti in occasione del montaggio del MAORY.

5. Le nuove costruzioni
All’esterno sono stati progettati due nuovi volumi: uno esclusivamente tecnico e destinato ad accogliere i serbatoi inerziali, le pompe di circolazione, i collettori di spillamento, i compressori per refrigerazione della camera criogenica ed altra impiantistica, l’altro, denominato Filtro Esterno, con finalità di anticamera alla clean-room tramite due portoni industriali ciascuno da oltre 30mq. Della relativa struttura, prevista in carpenteria metallica, è stata svolta la progettazione antisismica.

6. Altre opere
Altre attività progettuali hanno riguardato la realizzazione di una Sala Riunioni e Videoconferenze (nella quale i Tecnici coinvolti nella realizzazione della strumentazione possano conferire tra di loro e con i colleghi nazionali e internazionali), della posa di linee-vita in copertura e di molti altri interventi manutentori volti a garantire la non necessità di accesso al laboratorio, una volta che si sia avviata la costruzione dello strumento e per tutto il tempo necessario all’ultimazione, per lavorazioni che sarebbero, per loro natura, non compatibili con le esigenze di pulizia ambientale.

7. Altre attività progettuali

L’affidamento è stato compiuto nel rispetto di quanto Codice e Regolamento prevedono per la Progettazione Preliminare e Definitiva e dunque, oltre agli elaborati grafici, ai computi metrici ed elenchi prezzi e alle altre relazioni generali e specialistiche, la produzione di elaborati:
Essendo inoltre la Progettazione Definitiva posta a base di gara a base di gara per Appalto Integrato si sono inoltre predisposti: