La casa del cantiere

Lo spazio visitatori presso il cantiere di Chiomonte della nuova linea ferroviaria Torino-Lione

SOMMARIO
L'area di cantiere di Chiomonte costituisce uno dei principali siti industriali per la realizzazione delle opere sul lato italiano del tunnel di base della nuova linea ferroviaria Torino-Lione, dunque ben si presta a ospitare la "casa del cantiere", un centro informativo che, unitamente al percorso di visita, offra ai visitatori un'esperienza coinvolgente attraverso la narrazione di un "cantiere parlante" in continua evoluzione.
Il percorso di visita, la concezione architettonica, funzionale e strutturale, gli allestimenti previsti con l'impiego di tecnologie innovative, la realizzazione dell'opera adottando criteri di sostenibilità nella scelta dei materiali e nella produzione di energia, fanno dello spazio visitatori di Chiomonte un esempio virtuoso di trasformazione di un servizio di cantiere in una moderna opportunità di comunicare l'evoluzione dei lavori al territorio, ai partner del progetto e alla comunità scientifica.


PREMESSA
Lo scavo delle due gallerie che costituiscono la parte italiana del tunnel di base della nuova linea ferroviaria Torino-Lione è previsto venga realizzato attraverso l'utilizzo di due TBM. Come evidenziato nella Figura 1:

• la prima TBM, montata nel cantiere di Chiomonte, è inizialmente utilizzata per lo scavo della galleria denominata "Maddalena 2" e, successivamente raggiunto il tracciato della linea, per scavare in direzione Susa la galleria che ospiterà il binario pari,
• la seconda, allestita in una camera di montaggio predisposta in sotterraneo dopo lo scavo della galleria "Maddalena 2", sarà utilizzata per lo scavo, sempre in direzione Susa, della galleria che ospiterà il binario dispari.

Il cantiere di Chiomonte, già oggetto di intervento per lo scavo della galleria geognostica "Maddalena 1", oltre a essere il punto di accesso dei cantieri in sotterraneo italiani, rappresenta il "cuore" dello scavo meccanizzato lato Italia e delle attività connesse al suo processo di industrializzazione. In particolare in esso confluirà il materiale proveniente dagli scavi, destinato al sito di valorizzazione di Salbertrand, e, da Salbertrand, saranno approvvigionati i conci in calcestruzzo armato che verranno impiegati per la realizzazione del rivestimento delle due gallerie di linea.
In questo contesto la localizzazione dello spazio visitatori presso il cantiere di Chiomonte si inserisce nella missione assunta da TELT di "raccontare" la realizzazione di un'opera dalla storia unica e di interesse per una pluralità di soggetti istituzionali, accademici, industriali, informativi, ecc.

Allo scopo di sviluppare la progettazione esecutiva dell'opera, TELT ha selezionato tramite gara un gruppo multidisciplinare di professionisti composto da "PINI" (Capogruppo - Progettazione strutturale e impiantistica), "ACC" di Arch. Cristiana Catino e "Studio PLAC" (Concept e Progettazione architettonica, paesaggistica e allestimenti).

Il suddetto team ha sviluppato un involucro che unisce l'originalità del concept architettonico - basato sulla composizione dei volumi attraverso l'utilizzo modulare di container navali - alla necessità di spiegare ai visitatori ciò che avviene nella realizzazione di un'opera in sotterraneo. Un argomento di per sé tecnicamente complesso che interessa diversi aspetti: la sicurezza dei lavoratori, le tecnologie di scavo, l'ambiente naturale, il paesaggio, la logistica. Il tutto coinvolgendo i visitatori, fin dall'inizio del loro percorso di visita, nell'ambiente nel quale si svolgono le attività di cantiere.


IL CONTESTO DEL CANTIERE DI CHIOMONTE NEL QUADRO DEI LAVORI DELLA NUOVA LINEA TORINO-LIONE
Il cantiere di Chiomonte della nuova linea ferroviaria Torino-Lione è situato nell'area sottostante il viadotto Clarea, fra le gallerie Ramat e Giaglione, dell'Autostrada A32 che collega Torino a Bardonecchia.
L'area, negli anni 2012-2017, ha già ospitato il cantiere allestito per lo scavo della galleria geognostica "Maddalena 1", un tunnel lungo 7.000 m.

L'importanza del cantiere nell'ambito dei lavori della Torino-Lione, siano essi quelli afferenti la galleria geognostica già realizzata, o quelli futuri relativi allo scavo del tunnel di base, unita alle prescrizioni emesse in sede autorizzativa, ha fatto sì che il sito sia stato oggetto di molteplici collaborazioni fra TELT ed Enti o Istituzioni universitarie finalizzate ad applicare le più moderne procedure per garantire l'esecuzione dei lavori sotto lo stretto controllo dei parametri che determinano impatti sull'ambiente e sulla salute dei cittadini. A questo proposito, ad esempio nell'ambito della Valutazione di Impatto sulla Salute (VIS), oltre 80.000 sono state le rilevazioni eseguite da TELT sotto la supervisione dell'Agenzia regionale per la protezione ambientale (ARPA), con le quali sono stati monitorati 135 parametri controllati attraverso 40 centraline posizionate in un raggio di 15 km dal cantiere, in parallelo alle 26 interne all'area dei lavori. L'efficacia riconosciuta del metodo adottato e l'autorevolezza dell'équipe di ricerca hanno portato all'approvazione della progettazione esecutiva della VIS da parte dei Ministeri competenti, mettendo così a frutto un'esperienza di primo piano nel settore della tutela della salute dei cittadini che sarà oggetto di applicazione in tutti i cantieri della Torino-Lione.

La galleria "Maddalena 1" e il cantiere di Chiomonte sono stati, altresì, sede della prima esperienza italiana di "Tunnel Art". Giocando sul doppio significato di "galleria", a seconda che esso venga declinato come luogo di esposizione di opere artistiche, oppure come un'opera d'arte in sotterraneo, la "Maddalena 1" ha ospitato il progetto TAW - Tunnel Art Work, ovverosia una esposizione di opere di Street Art, una forma di arte pittorica che, giova ricordarlo, ha avuto i suoi esordi come espressione della cultura artistica underground. Una cultura il cui richiamo è stato il filo conduttore del progetto TAW con l'obiettivo di far diventare l'opera civile in sotterraneo lo strumento attraverso il quale trasmettere suggestioni e conoscenza diffusa.

Queste esperienze denotano come il cantiere di Chiomonte - la cui superficie a regime sarà pari a circa 12 ettari - nel corso del tempo, sia venuto ad assumere un ruolo centrale nell'attività comunicativa di TELT ed è per tale ragione che è stato scelto per accogliere il centro informativo nel quale il visitatore può scoprire l'opera durante l'intera fase di realizzazione dei lavori, seguendo le fasi operative dei vari cantieri fino al completamento.

Questo approccio narrativo non è nuovo per TELT. Saint-Martin-la-Porte, in Francia, è stato il prototipo dei "cantieri parlanti" della Torino-Lione: cantieri che raccontano con completezza e trasparenza la loro storia, la loro mission, il progetto generale e quello specifico, le caratteristiche tecniche e le proprie peculiarità. Ma raccontare il progetto di TELT significa anche contribuire a fare crescere la cultura delle grandi opere nel quadro delle più moderne linee ferroviarie europee, destinate a costituire la "Metropolitana d'Europa". Un approccio che si inserisce a pieno titolo nell'impegno di TELT di perseguire l'obiettivo della sostenibilità del progetto del quale è il Promotore. Una sfida che, raccolta già nel 2015 con l'adesione al Global Compact, oggi, nel momento in cui la Società ha acquisito il ruolo di Socio fondatore della Fondazione Global Compact Network Italia, è importante venga associata a modalità innovative di comunicazione e di socializzazione del progetto, in grado di essere al passo con l'evoluzione delle più moderne tecnologie.


IL CONCEPT ARCHITETTONICO
Il concept architettonico dello spazio visitatori realizzato a Chiomonte è il risultato della composizione di container navali sovrapposti uno sull'altro, secondo le metodologie utilizzate nei porti. Una soluzione che consente di realizzare una struttura modulare, rimovibile e riciclabile.
La facilità di montaggio e smontaggio con la conseguente movimentazione e riconfigurazione della composizione dei container, rende sostenibile questa realizzazione ragionando nell'ottica di un adeguato ciclo di vita dei materiali che, a completamento dei lavori (circa 10 anni), potranno essere impiegati nuovamente in altre realizzazioni simili.

La possibilità di replicare l'edificio con lo stesso sistema costruttivo e la stessa combinazione aumenta la sostenibilità della realizzazione.
La movimentazione dei volumi, creata mediante l'eliminazione di alcune pareti dei container, lo sfalsamento di alcuni blocchi di container, la creazione di una forma allungata a sbalzo volta a realizzare una copertura aggettante di 6m a protezione dell'entrata, rappresentano gli elementi chiave della lettura architettonica dell'opera.

Il fronte verso l'attuale imbocco della galleria "Maddalena 1" si alza con una struttura di container vuota per consentire il collegamento diretto del fabbricato con una futura passerella che, sviluppandosi al di sopra dell'attuale imbocco, permetterà di muoversi lungo un percorso panoramico protetto dal quale poter vedere, in diretta, le principali aree di lavorazione sottostanti. L'intero percorso, così come l'accesso al fabbricato, sono concepiti per consentire la fruibilità a persone con disabilità motoria.
La modularità dei container e la loro struttura consentono di eliminare le pareti degli elementi che si affacciano verso il cantiere. In questo modo è possibile creare uno spazio a doppia altezza nel quale poter accogliere la sala conferenza e dotare il locale di un'ampia vetrata che si affaccia sul cantiere.

Il volume si completa con una verticale, a cannocchiale, sormontata da una "lanterna" countdown che aggiorna in tempo reale l'avanzamento degli scavi e la realizzazione delle opere.
La combinazione di container, con prevalenza di elementi con misure standard, ha consentito l'impiego di elementi disponibili sul mercato, con il vantaggio di realizzare in officina la quasi totalità delle lavorazioni da effettuarsi sui container stessi, minimizzando così le lavorazioni in sito e, quindi, le interferenze e gli impatti con l'operatività del cantiere.

In copertura, per una estensione pressoché pari alla totalità della superficie dell'edificio, è stata ricavata una terrazza calpestabile, dedicata a una riproduzione in scala della biodiversità vegetale dell'area.
La distribuzione verticale è assicurata da un corpo scale, interno al volume dei container, da un altro corpo scale esterno ai container e da un vano ascensore. Questi ultimi due sono realizzati in carpenteria metallica.

L'edificio occupa una superficie di impianto di più di 200 m2, per una superficie sviluppata di circa 600 m2, con una lunghezza massima di 25,4 m e una larghezza di 9,75 m. La quota del piano copertura è posta a 8,60 m sopra al piano campagna. I volumi si sviluppano su tre livelli fuori terra, chiusi per un'altezza di 8,70 m, con la presenza di alcuni corpi vuoti ("lanterna") per un'altezza complessiva di 14,64 m.
In totale sono stati utilizzati 25 container.
Le fotografie riportate nelle Figure 2, 3 e illustrano l'insieme dell'opera e la Tabella 1 riporta le funzioni e le superfici assegnate agli spazi dei vari piani.
La logica con la quale è stato studiato il concept architettonico è la seguente.

• Piano terra

I visitatori accedono all'edificio, da un'area recintata prospiciente il medesimo, dall'atrio coperto dallo sbalzo. La suddetta area, che fa parte integrante del percorso di visita, è destinata ad ospitare materiale di cantiere in modo da consentire al visitatore di entrare, da subito, nella narrazione dei lavori.

Il foyer di ingresso è il primo punto di contatto con la storia del progetto: un sistema di proiezioni immersive funge da trailer dell'intera visita e apre al percorso espositivo e all'area spogliatoio, nel quale i visitatori possono dotarsi degli opportuni dispositivi di sicurezza individuale, quali caschi, stivali, gilet per la visita in cantiere. L'esperienza di visita è concepita come un percorso continuo che inizia attraverso la scala a doppia rampa incrociata dove si possono trovare le prime informazioni sulla storia e l'evoluzione del progetto.
L'accessibilità a persone disabili o con mobilità ridotta è garantita attraverso l'inserimento di un ascensore interno che permette di collegare i vari piani dell'esposizione fino alla terrazza panoramica sul tetto.

• Piano primo

Dal vano scale al primo piano il visitatore è invitato a scoprire, con mappe, video e infografiche, la relazione tra la dimensione locale e quella internazionale.

La sala successiva è pensata come uno spazio conferenze per 50 persone, all'interno del quale, durante i percorsi di visita, può essere spiegato il cantiere direttamente visibile attraverso la grande vetrata. La sala conferenze è il cuore dell'edificio e l'ambiente più dinamico e flessibile; essa è pensata per funzionare in parallelo alla prima sala, rendendone l'uso variabile a seconda delle esigenze specifiche.
Tale sala può ospitare ed essere allestita per attività e laboratori specifici per scuole e bambini e ospitare eventi ed esposizioni temporanee legate ai Comuni e ai territori interessati dalle opere in corso.

A questo piano è allestita anche l'area dedicata alla Valle di Susa: i suoi tesori archeologici e le testimonianze della cultura contadina e pre-industriale.
Prima di proseguire il percorso al piano superiore, il visitatore attraversa una sala dove sono presentati i cantieri sotterranei, le tecniche di scavo e la geologia alpina dell'area interessata dal tunnel di base con l'uso di un videowall con riprese 8k che aumenta il senso d'immersione.

• Piano secondo

Al piano secondo la visita inizia appena usciti dal vano scala nella prima saletta dove viene presentata l'organizzazione del cantiere e i suoi protagonisti, attraverso foto e video interviste.
A questo punto il visitatore è coinvolto nelle attività di sicurezza: riproducendo l'interno di un'arca di salvataggio sotterranea, il gruppo di visitatori può imparare a gestire i DPI, conoscere i rischi e le strategie per la sicurezza che TELT mette in campo con il programma Mission-S.

Da questo punto del percorso il visitatore ha la possibilità di rivedere il nuovo cantiere attraverso una finestra digitale che sovrappone alla vista reale informazioni tecniche, animazioni tridimensionali in un effetto di realtà aumentata e nella quale può seguire gli avanzamenti in tempo reale dell'opera.

Il percorso si conclude con il passaggio sulla passerella interna che permette al visitatore una diversa prospettiva sul cantiere e che porta ad una sala dedicata alla protezione dell'ambiente durante la costruzione e ai benefici dell'opera a lungo termine, supportata da immagini, dati e video, e alla trattazione delle cifre del progetto.
Il percorso porta infine alla terrazza sul tetto, punto di vista privilegiato e inizio del percorso panoramico.

• Piano terzo di copertura

Il terzo piano è definito da una zona centrale delimitata da un parapetto e un'area più esterna trattata invece come tetto verde permettendo una maggiore integrazione dell'edificio nel contesto. Tutte le aree esterne, terrazza bassa a monte, tetto di copertura e area di ingresso saranno predisposte per poter ospitare eventi e accogliere gruppi.
Al termine del percorso esterno i gruppi possono scendere all'interno dell'edificio senza incrociare il flusso di nuovi visitatori e senza ripercorrere le sale già visitate e accedere nuovamente all'area di ingresso.


LA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE AL CENTRO DEGLI OBIETTIVI DEL PROGETTO

Inquadramento generale.
La replicabilità dell'edificio, con lo stesso sistema costruttivo e combinazione, presso altri siti dell'opera aumenta la sostenibilità dello spazio visitatori.
Il progetto si pone, inoltre, l'obiettivo della riduzione del fabbisogno energetico dell'edificio attraverso lo sfruttamento del calore geotermico, mediante scambiatori di calore e pompe di calore che utilizzano l'acqua intercettata dallo scavo, al fondo di "Maddalena 1", più calda rispetto a quella esterna, per sfruttare la differenza termica.

Il sistema generale è aiutato dall'elevato isolamento dell'involucro e dall'adozione di sistemi di verde in copertura, che mitigano i picchi di temperature.
L'edificio è inoltre dotato di un sistema intelligente di controllo per la gestione dei consumi, con sensori di umidità, rilevatori di illuminamento etc.

Le grandi superfici vetrate consentono un apporto di luce naturale, che contribuisce alla riduzione dei consumi di energia elettrica, dato l'uso prevalente in orario diurno (per visite, conferenze, eventi etc).
La raccolta delle acque piovane, da riutilizzate per i servizi e per l'irrigazione del verde, rappresenta una particolare attenzione alla riduzione del consumo di acqua.

La definizione del progetto architettonico si delinea assieme alle scelte tecnologiche che permettono ad esso di concretizzarsi, volte sia a garantire un comfort termo-igrometrico, visivo e acustico all'interno dello spazio costruito, sia a conferire all'esterno un'identità architettonica all'edificio.
La struttura risponde non solo alle sue funzioni proprie, ma fornisce adeguate prestazioni anche in termini di risparmio energetico e benessere degli utilizzatori, oltre che rispetto all'aspetto di gestione, manutenzione e utilizzo della struttura stessa, anche in funzione del suo carattere particolare di spazio visitatori all'interno di un grande cantiere.


Sfruttamento delle risorse geotermiche per la produzione di calore
Lo sfruttamento del calore geotermico dell'acqua proveniente dagli scavi delle opere in sotterraneo rappresenta una scelta che caratterizza il progetto dal punto di vista della sua sostenibilità ambientale consentendo di:

• recuperare una fonte di energia che, viceversa, andrebbe perduta,
• minimizzare l'impiego di altre fonti di energia.

L'impianto è stato concepito per riscaldare o raffreddare l'aria nel ciclo inverno/estate attraverso un sistema che consente di funzionare a completo rinnovo dell'aria, soluzione che, alla luce delle restrizioni igienico-sanitarie imposte dalla pandemia, appare la più adatta anche se impone l'adozione di alcuni accorgimenti tecnici connessi alle condizioni esterne alle quali l'aria viene prelevata. Una volta terminata l'emergenza da COVID19, l'impianto potrà funzionare a parziale ricircolo con rendimenti energetici più favorevoli.

Partendo dalla necessità di trattare una portata d'aria di 23.000 m3/h, in ingresso, e di 20.000 m3/h, in uscita, al fine di mantenere in leggera sovrappressione i locali e garantire l'estrazione dai bagni, nel funzionamento invernale ed estivo, prima dell'occupazione dei locali, viene data la possibilità di gestire una fase di preriscaldamento finalizzata a ridurre la potenza della pompa di calore al servizio del complesso. Nell'orario di apertura dello spazio visitatori, il sistema è predisposto per passare a un funzionamento a ricambio totale.
In condizioni di normale funzionamento l'impianto è servito da una pompa di calore, del tipo acqua-acqua, che scambia con l'acqua proveniente dagli scavi.

Allo scopo di fare fronte alla possibile interruzione del flusso dell'acqua degli scavi, il progetto prevede l'inserimento di due serbatoi di accumulo collegati in serie, per una capacità totale di 26 m3.
Il ciclo di raffreddamento estivo e di riscaldamento invernale avviene nell'ambito della configurazione di scambio energetico indicato nella Tabella 2.
In considerazione delle limitate portate richieste e del limitato incremento della temperatura generato in regime estivo, lo scambio termico con l'impianto di smaltimento delle acque provenienti dallo scavo non costituisce impedimento al normale processo di raffreddamento necessario per consentire l'immissione nel torrente Clarea dell'acqua in uscita.
 

IL PROGETTO DELLE STRUTTURE
Per realizzare l'edificio, le strutture dei singoli moduli dei container sono state modificate in officina allo scopo di soddisfare le esigenze architettoniche e compositive del progetto. Gli interventi principali sono consistiti nella rimozione, totale o parziale, di elementi di parete per realizzare porte, passaggi, locali di dimensioni maggiori di un singolo container.
In relazione alla composizione modulare del complesso strutturale e della necessità di rimuovere alcune parti dei container, allo scopo di:

• ripristinare le rigidezze e le resistenze locali dei singoli container,
• garantire la stabilità locale e globale dell'intero edificio,

sono stati effettuati interventi di rinforzo in carpenteria metallica e realizzati dettagli costruttivi relativi alle giunzioni fra i vari moduli.
In particolare si è riproposto lo schema a trave tramite il rinforzo degli elementi strutturali inferiori esistenti, con saldatura di piatti in acciaio, l'inserimento di profili scatolari saldati, travi a soffitto ribassate e il dimensionamento di giunzioni saldate e bullonate idonee a garantire la continuità strutturale fra i vari moduli dei container.
Il tema strutturale principale, che è stato necessario affrontare, ha riguardato lo sbalzo di 6 m presente al piano primo la cui struttura è costituita dall'assemblaggio di tre container lunghi 12 m, affiancati fra loro, con un appoggio in corrispondenza della mezzeria. I due container laterali presentano entrambi le pareti esterne completamente cieche, mentre le loro pareti interne, unitamente ad entrambe le pareti del container centrale, sono state rimosse. La rimozione di queste pareti, funzionale all'ottenimento di un locale unico, oltre a comportare l'inserimento di alcuni rinforzi locali, ha richiesto la realizzazione di due travi reticolari perimetrali, a tutt'altezza, realizzate in profili metallici tubolari.
Una trave reticolare di testa ha consentito la rimozione delle pareti frontali dei container, per ospitare l'ampia superficie finestrata, e di riportare alle travi reticolari perimetrali i carichi indotti dallo sbalzo.
La Figura 9 indica il modello schematico 3D dell'edificio nel quale, a titolo di esempio, si possono cogliere alcuni degli interventi strutturali dei quali sono stati oggetto i container.