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Sergio Pone » 13.Le parti e il tutto: progetto e struttura

Progetto e struttura

Ing. G. Eiffel, Torre Eiffel, Parigi, 1887/1889, 324 m di altezza, 10.000 t di peso. Fonte: per gentile concessione di Architect Tour

Il “contesto del progetto”

La considerazione dalla quale muove questa lezione è che il progetto di architettura è costituito da un’ intricata rete di relazioni all’interno della quale si combinano, in modi talvolta apparentemente incomprensibili, questioni relative alla sfera culturale, a quella politica e a quella tecnica. Come spiega La Creta in La Tecnologia dell’Architettura: cronache e storia, se l’architettura è «il mezzo primario della modificazione ambientale tesa al raggiungimento di condizioni idonee al benessere e allo sviluppo della vita individuale e sociale, la sua utilità pratica deve necessariamente attuarsi attraverso la realizzazione di forme e spazi fruibili che implicano l’atto tecnico della costruzione necessario per rendere concrete idee e immagini progettate al fine di stabilire condizioni desiderabili dell’abitare per un determinato contesto ambientale. Per giungere a tale concretezza, l’idea generatrice va sostanziata di verifiche che ne accertino non solo la rispondenza alle necessità che l’hanno determinata, ma anche la realizzabilità e quindi la coerenza tra scelte formali, scelte tecniche e risorse disponibili nel contesto territoriale»; queste verifiche, che fanno del progetto un percorso tutt’altro che lineare, possono trasformare l’idea originaria senza perderne gli obiettivi a condizione di padroneggiare il rapporto tra teoria e prassi, tra ideazione ed esecutività.

Forma e struttura

«D’altra parte – continua La Creta – la concretezza dell’architettura nega ogni possibilità di separazione tra la sua forma e il modo di darle quella concretezza, ogni dicotomia tra l’idea formale e la concezione del come realizzarla, perché una forma determinata senza la contemporanea definizione delle sue modalità costruttive, ossia prescindendo dalle specifiche soluzioni tecniche, rischia la sua stessa irrealizzabilità, quanto meno nei termini in cui era stata ideata. Esiste infatti un rapporto biunivoco di compatibilità tra forma e tecnica costruttiva, poiché la forma acquista la giusta consistenza solo attraverso una tecnica capace di darle materialità senza snaturarne l’essenza; e la tecnica può dare appropriata concretezza a una forma solo se questa è pensata in funzione della sua realizzabilità. E nel rapporto di complementarità le tecniche costruttive possono assumere non solo il ruolo di verifica realizzativa, ma anche quello di incentivo al perseguimento di soluzioni innovative. Il ‘mestiere‘ dell’architetto richiede, pertanto, sia la conoscenza e la padronanza degli strumenti e dei metodi idonei a intervenire correttamente nelle trasformazioni ambientali, sia la competenza per gestire e integrare le diverse specificità concorrenti alla risoluzione qualitativa.»

F. O. Gehry. Guggenheim Museum, Bilbao, 1991-'97

Forma e struttura

Nella fase di formazione, l’architetto deve assicurarsi la capacità di riconoscere i problemi da affrontare nelle loro priorità anche per coordinare e guidare i contributi degli specialisti. In un tale percorso formativo ha assunto grande importanza la comprensione del comportamento strutturale degli edifici. Felix Candela, grande progettista di gusci in calcestruzzo armato amava sostenere che le strutture vanno capite prima che calcolate. Guido Nardi, in Struttura come costruzione, citando la definizione di Niccolò Tommaseo «Costruzione è l’atto; struttura, l’effetto della costruzione», e riferendosi alle origini stesse dell’attività costruttrice, ricorda che «in qualsiasi costruzione architettonica coscientemente progettata ed edificata, la forma e i materiali, cioè i mezzi, contribuiscono in egual misura a realizzare i fini, secondo un percorso logico che aderisce a una precomprensione del mondo che è già scientifica, ma al tempo stesso olistica. Dovrà passare del tempo – appunto fino alla revisione galileiana – perché questo quadro sia in qualche modo rovesciato in una visione del mondo forse più rigorosamente scientifica, ma allo stesso tempo più riduttiva, impostata come è a un tipo di razionalizzazione che la rende soggetta a verifica settorialmente sperimentale.»

F. O. Gehry. Guggenheim Museum, Bilbao, 1991-'97, scheletro strutturale

Forma e struttura

Non si può considerare il progetto di architettura come risultante di una sommatoria lineare di forma, funzione, calcoli e tecniche poiché ciò determina una pericolosa spaccatura di un processo che nasce, invece, come “insieme”. Ancora Nardi, sulla nozione di struttura, spiega: «se la parola Structura ha origine proprio in campo architettonico, derivando dal verbo latino Struere (costruire, fabbricare), Renato de Fusco sottolinea che pur essendo una locuzione tecnica – il termine Structura significa in Vitruvio “costruzione muraria” – essa aveva una connotazione dotta e indicava più esattamente un’organizzazione interna dell’edificio cui si riferiva. (…) Se si assume come valida la definizione generale di struttura come concetto essenzialmente basato sulla nozione di correlazione tra le parti e il tutto, di interdipendenza fra l’elemento singolo e il sistema di appartenenza, ecco che l’identificazione del termine struttura con quello di costruzione li fa apparire sinonimi.»

Frei Otto, Stadio Olimpico di Monaco, 1972

Le culture del progetto

D’altra parte, il progettista, nella complessa articolazione delle «culture del progetto è chiamato a un adeguamento del proprio ruolo, che impone una revisione della propria professionalità. Se così non fosse rischierebbe di diventare una figura marginale all’interno degli interventi complessi – per lo più uno specialista di immagini e di forme – oppure di essere confinato alla progettazione di interventi di piccola dimensione e di basso contenuto tecnologico, destinati a rivestire un ruolo sempre meno significativo nella trasformazione dello spazio costruito»*
* Campioli A., Le culture del progetto, in Nardi G. (a cura di), Aspettando il progetto, FrancoAngeli, Milano, 1996.

Herzog & De Meuron, Stadio Olimpico, Pechino, 2008

La cultura politecnica

Come già esposto nelle lezioni 7-8-9, figure come quella di Wachsmann, Nervi, Candela (XX sec.) sono rappresentative di un’interpretazione della cultura “politecnica” tipica dell’età industriale, al cui interno emergeva la contrapposizione tra “architetti” (studiosi degli aspetti formali e decorativi dell’architettura) e “ingegneri” (risolutori dei problemi di carattere tecnico-costruttivo). Le loro costruzioni di grande luce rappresentano un nuovo modo di affrontare il progetto di architettura nel quale la dimensione costruttiva comprende e non si contrappone alla dimensione compositiva e viceversa.
Grandi opere contemporanee di architettura nascono proprio dalla collaborazione fianco a fianco tra architetti capaci di prefigurarne la tipologia costruttiva e società di ingegneria consapevoli del ruolo formale e percettivo degli elementi strutturali; questo nuovo quadro di riferimento contribuisce in maniera determinante a spostare l’obiettivo della ricerca formale verso il settore delle grandi strutture; l’interesse per la forma resistente più efficace per ottenere le migliori performances strutturali si focalizza oggi su forme di figuratività più libere, che spesso mimano quelle della natura.

Pierluigi Nervi, Palazzetto dello Sport, Roma

Architetti e ingegneri

È il caso della Ove Arup & Partners, fondata nel 1946 con il presupposto di fornire prestazioni professionali di assoluta eccellenza, che raccoglie in pieno l’eredità dei grandi ingegneri “infrastrutturatori” ottocenteschi. La Arup inaugura nel corso della seconda metà del XX sec. un atteggiamento di collaborazione con i grandi architetti contemporanei. La società sarà coinvolta, infatti, nella realizzazione della Sidney Opera House (architetto J. Utzon) per poi collaborare alla costruzione di una serie di edifici tra i più celebri del Novecento: il Centre Georges Pompidou (1977) con R. Piano e R. Rogers, la sede londinese dei Lloyds ancora con Rogers, la Hong Kong & Shanghai Bank (1985) con N. Foster, l’aeroporto internazionale di Kansai (1994) con Piano, il Millennium Bridge ancora con Foster per citare solo alcuni dei casi di collaborazione più fruttuosi. In questi casi gli ingegneri della Arup (ricordiamo personaggi della statura di E. Happold, G. Nordensen, P. Rice, C. Balmond, G. Del Mese, J. Brazier) quasi scompaiono eclissati dalla presenza creativa dell’architetto titolare del progetto.

Piano e Rogers, Centre Pompidou, Parigi, 1977

Progetto e struttura

Interessante il caso dell’American Air Museum di Duxford, grande contenitore di una collezione di 21 aerei (tra cui il B-52 che presenta un’apertura alare di 62 m e altezza di 16 m) che vanno dalla seconda guerra mondiale a quella del Golfo, vicino a Cambridge, progettato dagli architetti Foster & Partners e ingegneri Ove Arup & Partners. La forma è stata ottenuta a partire da una figura geometrica toroidale, con raggio maggiore di 277 m e raggio minore di 63 m. La facciata continua (totalmente smontabile per cambio esposizione) consiste in un settore circolare di 63 m di raggio, larghezza 90 m e altezza massima 18 m, e si compone di moduli di 3.00×5.50 m in vetro trasparente (19 mm di spessore). La struttura è formata da 2 piatti in acciaio da 25 mm di spessore, alla quale è fissato un reticolo in alluminio che contiene i vetri. Il taglio dei montanti, eseguito al plasma, è sagomato secondo il diagramma del momento flettente a cui sono sottoposti. Poiché i montanti hanno diverse altezze, ognuno ha una propria sagomatura.

Foster+Partners e Ove Arup & Partners, American Air Museum, Cambridge, 1997

Progetto e struttura

I montanti, incernierati alla base, sono collegati fra loro da traversi di acciaio a sezione tubolare a giunto rigido, a formare una struttura reticolare tipo Virendeel. Alla sommità presentano un particolare sistema di fissaggio che consente di assorbire movimenti della copertura fino a 20 cm sull’asse verticale e ± 5 su quello orizzontale. Il reticolo di alluminio consente l’alloggiamento dei vetri e il loro bloccaggio alla struttura portante in acciaio.
E’ stato necessario progettare anche particolari attrezzature di cantiere, in relazione alle dimensioni e al peso delle vetrate (circa 800 kg ciascuna). La realizzazione di questa vetrata è stata possibile grazie a sofisticati programmi di disegno tridimensionali che ne hanno consentito la progettazione.

Foster+Partners e Ove Arup & Partners, American Air Museum, Cambridge, 1997

Progetto e struttura

Foster+Partners e Ove Arup & Partners, American Air Museum, Cambridge, 1997

Progetto e struttura

Sendai mediatheque, Architetto Toyo Ito, strutturista Sasaki Structural Consultants (Ing. Mutsuro Sasaki).
È costituita da un prisma trasparente di 50 x 50 x 37 m, e 7 piani di diversa altezza, ognuno dei quali ospita una diversa attività culturale. I piani sono sostenuti da un sistema di tralicci in acciaio, all’interno dei quali scorrono flussi luminosi, calore, umidità, i dati delle reti informative e i collegamenti di mobilità verticale. Il prospetto principale (rivolto a sud) è totalmente trasparente mentre gli altri presentano diverse textures opacizzanti.
Area del sito: 3,948.72m²
Area dell’edificio per piano: 2,933.12m²
Area totale dell’edificio: 21,682.15m²
Altezza massima: 36.49m
Disposizione in alzato: 2 piani interrati + 7 fuori terra + attico
Struttura: nervature in acciaio rinforzate con calcestruzzo
Realizzazione: 17 dicembre 1997-10 agosto 2000
Costi di realizzazione: circa 13 bilioni di yen
Apertura: 26 gennaio 2001

Toyo Ito, Sendai Mediatheque, 1997-2000

Progetto e struttura

Toyo Ito, Sendai Mediatheque, 1997-2000

Progetto e struttura

S. Calatrava, Turning Torso, Malmö, Svezia, grattacielo (190 m) residenziale, 1999-2005

Progetto e struttura

S. Calatrava, Cantine Ysios, Laguardia, 1999-2001. Copertura in alluminio, struttura in lamellare. Fonte: per gentile concessione di Architect Tour

Progetto e struttura

Alvaro Siza, Padiglione portoghese all'Expò di Lisbona, 1998

Progetto e struttura

Barcellona, A. Gaudì, Sagrada Familia e J. Nouvel, Torre Agbar, 2005

Progetto e struttura

R. Rogers + Arup, Heathrow Airport, 2008, Londra

Conclusioni

Vorrei chiudere questo ciclo di lezioni riportando il discorso di Renzo Piano insignito del premio Pritzker, il “Nobel per l’Architettura”:
«Gli architetti devono vivere sulla frontiera, e ogni tanto attraversarla per vedere che cosa c’è dall’altra parte. Anche loro devono usare il cannocchiale per cercare ciò che non è scritto sui sacri testi.
Brunelleschi non progettava solo edifici, ma anche le macchine per costruirli.
Racconta Antonio Manetti come avesse studiato il meccanismo dell’orologio per applicarlo a un sistema di grandi contrappesi: con questo sistema fu sollevata l’armatura della cupola.
È un bellissimo esempio di come l’architettura sia anche ricerca. E ci fa riflettere su una cosa importante: tutti coloro a cui oggi guardiamo con “reverenza” come classici, ai loro tempi sono stati grandi innovatori, sono stati “moderni”. Hanno trovato la loro strada provando e rischiando.
Il passato è un rifugio sicuro. Il passato è una costante tentazione.
E tuttavia il futuro è l’unico posto dove possiamo andare, se davvero dobbiamo andare da qualche parte.»