AT2 architettura tecnica II

 AT
2 architettura tecnica II
programma 2011 – 2012
Premessa
Il corso è impostato come naturale prosecuzione del percorso di graduale iniziazione alla disciplina che ha origine con il corso di Architettura Tecnica I, che gli studenti hanno seguito lo scorso anno, e si completerà con Architettura Tecnica III l’anno prossimo. I numeri ordinali indicano ovviamente una successione temporale e, nell’ambito del corso di laurea, coincidono anche con l’anno di corso durante il quale si affronta la disciplina. I programmi dei singoli corsi sono stati studiati in funzione di tale progressione. In particolare il corso di AT2 è direttamente integrato con il corso di AT1 in modo da riprenderne alcuni argomenti e approfondirli dopo la metabolizzazione dei temi del primo anno. L’aver preparato e affrontato l’esame finale del corso di AT1 è la miglior garanzia che i temi trattati il primo anno, oltre che essere stati affrontati collettivamente, siano anche stati riletti criticamente dallo studente ed inseriti nel proprio bagaglio di conoscenze. Questo permetterà di riprendere alcuni argomenti fondamentali e approfondirli come non è possibile fare in un solo semestre di lezioni. L’architettura tecnica però è sempre una sola disciplina, come unica è l’Architettura, per cui già da ora, già dal secondo anno di corso, vi invitiamo a considerare le diverse discipline e le successive annualità, come occasioni per affrontare criticamente la costruzione di un approccio personale al progetto, alla direzione lavori e alla gestione del processo edilizio metodologicamente validi. Il docente: Prof. Edoardo Currà I tutors: Ing. Ilaria Cruciani, ing. Noemi Di Gianfelice, Ing. Federico Morelli, Ing. Federico Petrignani, Obiettivi
Gli obiettivi del corso sono quelli di approfondire la conoscenza dell’edilizia e presentare i metodi e gli strumenti di progettazione e realizzazione. Nel corso di Architettura Tecnica I sono stati introdotti tutti i temi considerati fondamentali a tal fine. Questo viene perseguito mirando all’attuazione di alcuni obiettivi complementari tra loro. Da un lato si vuole raggiungere un maggiore approfondimento della conoscenza dell’edilizia soprattutto nel momento in cui essa si propone come architettura. A tal fine si riprende il metodo della scomposizione in parti dell’organismo edilizio e della analisi critica della sua complessità. Nell’attuare una classificazione ed una scomposizione ci si propone però come obiettivo ulteriore quello di permettere il raggiungimento di un approccio critico alla classificazione nomotetica, che permette di avere padronanza degli strumenti professionali e di ricerca. Questo comporta la proposizione di una molteplicità di criteri di analisi e criteri progettuali che spinga lo studente a costituire un proprio bagaglio di strumenti di approccio critico alla progettazione. Tra gli obiettivi secondari spicca la trasmissione di alcuni contenuti fondamentali come: ‐
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la nozione di ciclo edilizio, inteso come sequenza di fasi attraverso le quali si concepisce, si realizza e si gestisce un organismo edilizio: rilievo e progetto, realizzazione, manutenzione e gestione, recupero/demolizione. L’analisi dei contesti tecnologici, ambientali e normativi entro cui si realizza il ciclo edilizio L’acquisizione da parte dello studente dei criteri di progettazione per i sub sistemi tecnologici fondamentali dell’involucro e della struttura. Strumento prioritario per il raggiungimento degli obiettivi viene eletta la proposizione di esemplificazioni di come questi stessi problemi siano stati affrontati e risolti in opere d’architettura moderna e contemporanea.
PARTE I – Il processo edilizio e i contesti del progetto 1. Introduzione generale al ciclo edilizio Si introduce il concetto di processo edilizio, esaminandone le diverse definizioni. In particolare si propone la visione del processo edilizio come un ciclo di eventi e attività che a partire dalla manifestazione di una serie di bisogni, li vede tradurre in una domanda (esigenze). A partire dalla domanda, una attività scandita da sequenze decisionali porta alla costituzione del programma edilizio (requisiti). La prefigurazione del bene attraverso il progetto diviene quindi funzionale alla risposta in termini di prestazioni ai requisiti espressi dal programma (prestazioni). L’attività di costruzione porta alla costituzione dell’oggetto edilizio, che sarà oggetto di esercizio, gestione e manutenzione fino all’evento straordinario di manifestazione di un bisogno di modificazione (recupero‐demolizione‐riciclo). La scelta del termine ciclo serve a sottolineare che si tratta di un insieme di fasi strutturato in modo non lineare, bensì circolare (anzi, considerandone anche la dimensione temporale, sarebbe più corretto parlare di una struttura ad elica) attraverso le quali, partendo dall’individuazione di bisogni, si arriva – tramite il processo di progettazione – a prefigurare l’oggetto desiderato (progetto), la cui eseguibilità presuppone sempre un preventivo rapportarsi alla realtà esistente. (G. Carrara) Le fasi del processo che saranno oggetto di trattazione sono quindi le seguenti: ƒ
rilievo e progetto ƒ
realizzazione ƒ
manutenzione e gestione ƒ
recupero/demolizione La consapevolezza di tale ultima fase è fondamentale in un’ottica di gestione sostenibile del processo edilizio e la sua lettura in termini di riciclo più che di ristrutturazione è vista da molti tra i principi fondanti della sostenibilità. Nelle analisi dei contesti progettuali saranno di volta in volta illustrati specificatamente: Gli attori del processo edilizio Le fasi del processo edilizio Le risorse del processo edilizio 2. Il contesto tecnologico del progetto Il primo contesto determinante del ciclo e del progetto edilizio è quello della cultura tecnica entro cui si cala l’organismo edilizio. In ogni epoca la qualità e le caratteristiche della costruzione e dell’architettura sono state una espressione del contesto culturale. L’architettura è sempre stata considerata una della Arti Maggiori, il suo legame con il tempo è stato spesso indagato e discusso. Anni fa una Biennale d’architettura di Venezia ne ha messo in luce alcuni aspetti affrontando il tema dell’architetto, come sismografo del suo tempo. Il “nostro tempo” non ha, come forse non lo hanno mai avuto i tempi, un carattere di univocità culturale o socio‐economico e (di conseguenza?) non ne ha uno tecnologico. L’analisi del contesto tecnologico si tramuta perciò in un’analisi dei “contesti” tecnologici dove alle espressioni consolidate, sia rare che diffuse, si è affiancato, sostituito, il sistema produttivo che oggi possiamo considerare come tradizionale (è in voga ininterrottamente da almeno due generazioni) al quale fa riferimento la produzione tecnica ed edilizia principalmente quantitativa, piuttosto che innovativa o qualitativa. Infatti la valutazione qualitativa dell’edilizia e dell’architettura dei nostri tempi (uno dei fattori che fa dire che una caratteristica culturale sia proprio o no di un’epoca), è riflesso delle ricerche avanzate sui materiali, delle spinte ambientali, del rinnovato rapporto uomo‐pianeta terra che una progettazione ed una edificazione consapevole intende mettere in atto. Le alte tecnologie si sono subito poste a servizio di questa sfida e proseguendo da un lato le ricerche per il superamento dei limiti tradizionali della costruzione, copertura di luci sempre più grandi, elevazione in altezza, resistenza agli eventi eccezionali, dall’altro moltiplicando le ricerche per il raggiungimento dell’autosufficienza energetica degli organismi edilizi, per l’abbattimento dei consumi nell’intero ciclo edilizio, per la definizione di nuove frontiere di sostenibilità ambientale. Spesso tali innovazioni, nascono dalla attualizzazione di principi già presenti consapevolmente nella costruzione storica e tale fattore ne rende imprescindibile la conoscenza, soprattutto in quanto sovente la definizione delle costruzioni “vernacolari” ha coinciso con la ottimizzazione dei fattori esposti di autosufficienza energetica e sostenibilità ambientale. Si introducono perciò le diverse tecniche costruttive, affrontandole come elementi che si manifestano nel contesto costruito e che possono non appartenere più alla nostra cultura tecnica, esserne invece parte tradizionale, o esserne espressione della contemporaneità. 2.1.
La costruzione storica con e senza architetti La costruzione senza architetti ƒ
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Dalle grotte mediterranee alle tende beduine. Gli studi sulle costruzioni vernacolari. La costruzione storica diffusa del centro Italia ƒ
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La città muraria: la costruzione in pietra naturale o artificiale: i caratteri della costruzione storica a Rieti e in Sabina. Le costruzioni rurali: pietra naturale, pietra artificiale, terra cruda. La costruzione al tempo dei manuali, della ghisa e dell’acciaio ƒ
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La costruzione muraria in pietra naturale o artificiale. Tessuto e costruzione della città ottocentesca. L’architettura degli ingegneri Opere e Contesti: Praga – F. O. Gehry ‐ Ginger e Fred New York – R. Piano, New York Times – F. O. Gehry Beekman Tower Nimes – N. Foster Carrè d’Art Pittsburg – F.L. Wright, Casa Kauffman e Kentuke Knobe Alberobello – Venturi Nucleo edilizio, INA Casa Nuova Caledonia – R. Piano, Centro culturale San Giovanni Rotondo – R. Piano Santuario Matera – L. Quaroni, Villaggio La Martella Seminario: l’acciaio nelle costruzioni dall’avvento dell’industria alla consapevolezza dell’approccio sostenibile 2.2.
La costruzione tradizionale ed il processo edilizio tradizionale E’ possibile quindi procedere alla definizione di un modo di costruire tradizionale nella edilizia in Italia. E’ il contesto rappresentato dalla costruzione intelaiata in cemento armato, in cui al conglomerato cementizio armato si affiancano elementi complementari e di tamponamento murari, generalmente in laterizio, con una più o meno accentuata industrializzazione edilizia. I punti di interesse principale sono: ƒ
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La tecnica e l’ evoluzione dell’ossatura portante in cemento armato. Le grandi strutture in cemento armato La costruzione diffusa, l’evoluzione del solaio, l’innovazione della precompressione Il processo edilizio tradizionale Protagonisti Dal punto di vista didattico risulta utile confrontarsi con le scelte progettuali e le opere di alcuni maestri dell’architettura italiana. ƒ Pierluigi Nervi: geometria dell’organismo edilizio e concezione strutturale Palazzetto dello sport, Cartiera Burgo, Aviorimesse di Orbetello ƒ Mario Ridolfi: costruzione e architettura Poste di Piazza Bologna (con Mario Fagiolo), Casa Lina alle Marmore, Casa Chitarrini a Terni, Scuola media Leonardo da Vinci. ƒ Adalberto Libera: concezione geometrica ideale e tecnologia contemporanea Palazzo dei Congressi, Palazzo della Regione di Trento (con Musmeci) Seminario: il cemento armato nelle costruzioni dall’avvento dell’industria alla consapevolezza dell’approccio sostenibile 2.3.
La costruzione nel contesto produttivo avanzato e l’evoluzione del processo edilizio Lo sviluppo tecnologico ha talmente caratterizzato una certa produzione architettonica da dare luogo a quello che è stato definito un “movimento” autonomo in architettura, il cosiddetto high tech. I suoi esponenti si sono negli anni riconosciuti o distanziati da una definizione così imperativa, ma nel complesso in essa si può identificare l’opera di numerosi architetti di primo piano quali Richard Rogers, Normann Foster, Renzo Piano, M. Pei. A fare dell’evoluzione tecnologica un movimento dalla dignità architettonica è l’assunzione della tematica strutturale o dell’alta tecnologia dell’involucro (ad esempio le tecnologie del vetro, dell’alluminio etc) a tema architettonico dominante la progettazione e l’espressione spaziale e formale. A fianco però dell’analisi di opere consolidate, come l’Hong Kong and Shanghai Bank di Norman Foster ad Hong Kong, verranno illustrati i temi più attuali della ricerca tecnologica: i grattacieli “sostenibili”, le membrane intelligenti e le altre espressioni di alta tecnologia che si sono sviluppate a servizio della costruzione e dell’ambiente. Hong Kong and Shanghai Bank, Hong Kong, N. Foster Centre Pompidou (Beaubourg), Parigi, R. Rogers e R. Piano John Hancock Building, S.O.M, Chicago, 1969 Commertz Bank, Francoforte, N. Foster Design Center, Linz, T. Herzog, 1993. Hall 26, Expo di Hannover, T. Herzog, 2000 Centro Culturale, Nuova Caledonia, R. Piano, Paul Klee Center, Berna, R. Piano, 2005 3. I contesti del progetto – richiami dal corso di AT1 I temi principali che emergono nel momento in cui si chiede di fornire determinate prestazioni ambientali in un sito sono principalmente i seguenti: I fattori localizzativi: ƒ Orografia del sito ƒ Idro‐geologia ƒ Prospezioni archeologiche I fattori ambientali legati al sito e alle caratteristiche dell’organismo edilizio: ƒ Esposizione solare ƒ Ventilazione ƒ Latitudine ƒ Isolamento termico Vi sono inoltre i fattori di ingresso negati alla normativa urbanistica e di governo del territorio che si traducono in vincoli normativi e di piano, prescrizioni, indici etc. La fase di programmazione contempla l’espletamento delle analisi legate alla localizzazione e la identificazione di scelte motivate da criteri ambientali e di costi benefici. PARTE II – Sistema tecnologico e approccio prestazionale 4. L’approccio prestazionale in edilizia Uno degli scopi dell’edilizia è quello di realizzare uno spazio costruito ove l’utente possa svolgere determinate attività. L’oggetto edilizio sarà quindi caratterizzato in modo differente a seconda delle esigenze a cui dovrà rispondere. (E. Mandolesi) Nella trattazione che ne fa il manuale Edilizia si trovano raggruppate secondo le seguenti categorie: ƒ
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Esigenze di agibilità e standards edilizi Esigenze urbanistiche e standards urbanistici Esigenze di sicurezza e comfort Esigenze economiche Nella Normativa UNI esse sono suddivise in sette classi: ƒ
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SICUREZZA: insieme delle condizioni relative alla incolumità degli utenti, nonché alla difesa e prevenzione dei danni in dipendenza da fattori accidentali, nell’esercizio del sistema edilizio. BENESSERE: insieme delle condizioni relative a stati del sistema edilizio adeguati alla vita, alla salute, ed allo svolgimento delle attività degli utenti. FRUIBILITA’: insieme delle condizioni relative all’attitudine del sistema edilizio ad essere adeguatamente usato dagli utenti nello svolgimento delle attività. ASPETTO: insieme delle condizioni relative alla fruizione percettiva del sistema edilizio da parte degli utenti. GESTIONE: insieme delle condizioni relative all’economia di esercizio del sistema edilizio. INTEGRABILITA’: insieme delle condizioni relative all’attitudine delle unità e degli elementi del sistema edilizio a connettersi funzionalmente tra loro. SALVAGUARDIA DELL’AMBIENTE: insieme delle condizioni relative al mantenimento e miglioramento degli stati dei sovrasistemi di cui il sistema edilizio fa parte. Alle classi esigenziali corrispondono i requisiti tecnologici. Mentre i requisiti tecnologici fanno diretto riferimento a tutte le 7 classi esigenziali, i requisiti ambientali in quanto riferiti a “vuoti” e non a “pieni” fanno diretto riferimento solo a 4 classi esigenziali di: sicurezza, benessere, fruibilità e gestione. Per una trattazione efficace occorre a questo punto approfondire la conoscenza della normativa tecnica, il suo ruolo e le particolari caratteristiche. ‐
Il Concetto di normativa. Il ruolo della norma e le caratteristiche della normativa tecnica. La esigenza di norme armonizzate e l’utilità della norma. 5. La progettazione del sistema tecnologico­funzionale A questo punto è possibile affrontare le diverse modalità di scomposizione dell’organismo edilizio ‐
L’SfB – svedese poi acquisito dal RIBA. ‐
La Norma UNI 8290"Edilizia residenziale. Sistema tecnologico” Il metodo ƒ
Modelli funzionali ƒ
Modelli funzionali e alternative tecniche conformi ƒ
Requisiti degli elementi tecnici secondo uni ƒ
Normativa oggettuale‐descrittiva e normativa esigenziale‐prestazionale ƒ
Requisiti degli elementi tecnici secondo uni 8290 2a parte ‐
La scomposizione per CLASSI, quella per ELEMENTI, quella ONTOLOGICA Faremo perciò riferimento all’oggetto edilizio, alle sue parti e alla loro progettazione in funzione delle prestazioni che devono espletare. 6. I Sistemi di elementi tecnici (detti anche componenti – elementi costruttivi funzionali) Dopo le esperienze progettuali e le nozioni apprese ad Architettura Tecnica I si approfondiscono al corso gli elementi costruttivi relativi a due classi di elementi di fabbrica: ƒ
Le chiusure ƒ
La struttura 6.1.
LA CHIUSURA = L’INVOLUCRO Le chiusure in quanto tali sono gli elementi di fabbrica che determinano la differenza sostanziale tra un dentro ed un fuori. Separano e definiscono le spazialità, conferendo le caratteristiche estetiche, geometriche, ambientali (etc) volute dal progettista. Le diverse classificazioni nomotetiche già trattate nelle lezioni precedenti chiariscono come a seconda del’oggetto privilegiato dell’attenzione del classificatore il nome di chiusure viene assegnato all’uno o all’altro elemento di fabbrica. Tutti sono concordi ad inserire nelle chiusure gli elementi di fabbrica (le classi di elementi tecnici) che separano e classificano spazio interno da spazio esterno. Alcuni (e.g. Mandolesi) vi fanno rientrare anche quelle che separano, sulla verticale, gli spazi interni. Ci atterremo a questa classificazione ricordando che tali seconde “chiusure” possono anche essere denominate “partizioni orizzontali”. ƒ
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Chiusure orizzontali piane o Solai o Praticabili contro terra o Parti di completamento Le chiusure orizzontali mobili I lucernari e coperture lucernario, chiusure orizzontali traforate, elementi complementari aggettanti Chiusure orizzontali inclinate Chiusure orizzontali curve Parti di completamento di copertura 6.2.
LA STRUTTURA Introduzione ai concetti di esigenza progettuale e di criterio di scelta progettuale. L’organismo edilizio è un oggetto dotato di una sua fisicità che influenza la forma e questo impedisce di lasciare a terzi la determinazione dei caratteri di tale fisicità. Anche la struttura rientra tra le scelte che devono essere operate innanzitutto a livello architettonico. I criteri che guidano le scelte progettuali in relazione alla stabilità ƒ
La geometria ƒ
I carichi e le azioni ƒ
I materiali ƒ
I vincoli ƒ
I modelli di comportamento strutturale Bibliografia essenziale ‐
E. Mandolesi, Edilizia 1: Le finalità; Il processo edilizio; L' edilizia
industrializzata; L' edilizia del futuro, UTET, Torino 1978 ‐
E. Mandolesi, Edilizia 3: Le chiusure orizzontali: generalità. Chiusure orizzontali piane; Procedimenti lifting: Le coperture orizzontali mobili; I lucernari e gli elementi aggettanti UTET, Torino 1991 ‐
E. Mandolesi, Edilizia 4: Le chiusure orizzontali: le chiusure orizzontali inclinate, le chiusure orizzontali curve UTET, Torino 1991 ‐
Mario Salvatori Le strutture in architettura /; con la collaborazione di Robert Heller ; presentazione di Pierluigi Nervi, Etas Libri: Milano, 1990 ‐
Grande Atlante di Architettura UTET, AA.VV. Volumi strutture e facciate. Bibliografia di riferimento ‐
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May J., Building without architects, Rizzoli New York 2010 P. N. Maggi, Il processo edilizio, 1° e 2° volume, Città Studi, Milano 1994 G. Carrara, Il processo edilizio e il processo di progettazione A. Petrignani, Tecnologie dell’architettura, Serie Gorlich Istituto geografico de agostini Allen E. I fondamenti del costruire. I materiali, le tecniche, i metodi. McGraw‐
Hill Italia, Milano, 1997. Neufert E., Baglioni A., Gottfried A., Collina L. Enciclopedia pratica per progettare e costruire. Hoepli, Milano, 1996. Wienke U. Manuale di bioedilizia. DEI, Roma, 2002. Zevi B. (a cura di) Il nuovissimo manuale dell’architetto. Mancosu Editore, Roma, 2003.