La Meccanica dell’Architettura

06/12/2018 - La Meccanica dell’Architettura è un modo differente di concepire il processo costruttivo, introducendo procedure di assemblaggio e stratificazione a secco e di industrializzazione, in grado perfino di eliminare le barriere fra scienza e arte.

Fabbricare un edificio (senza la connotazione negativa della parola pre-fabbricare) implica che esso nasca da una fabbrica (in realtà da molte fabbriche visto che i materiali e i componenti provengono da più industrie) e si ricomponga nella “fabbrica di cantiere” che è luogo di assemblaggio e connessione di strati e elementi costruttivi in un sistema tridimensionale complesso: una supply chain, molto più contemporanea e efficiente, anziché un luogo di produzione per “colata a umido” come nella filiera costruttiva che individuiamo in Italia come “tradizionale” latero-cementizia.

Parlare di innovazione oggi, in Architettura e Edilizia, significa incrociare una notevole quantità di percorsi e tendenze, non sempre allineate, che ci mostrano possibili evoluzioni e alternative rispetto allo “status quo” costruttivo appena menzionato che mostra vulnerabilità sismica, vulnerabilità termica, vulnerabilità acustica e via dicendo.

Forse proprio per la sua concezione come “economia” di produzione, che ha mischiato il concetto di telaio a quello di tamponamento murario creando di fatto un ibrido debole e non come risultato di ottimizzazione in qualità, il sistema latero-cementizio dovrebbe oggi essere visto alla stregua di una tecnologia obsoleta e quindi da superare, da fare evolvere. Che alternative mostra il mercato?

Con le sue velocissime dinamiche, che sono esse stesse il miglior stimolo all’innovazione, si nota il forte avanzamento di sistemi costruttivi industrializzati, a base di metallo, legno, anche materiali cementizi, oppure laterizi ma per facciate ventilate, componenti, materassini isolanti, serramentistica avanzatissima, e via dicendo, connessi mediante un processo diverso: meccanico e a secco.
 
A questo processo tecnologico, di fabbricazione in cantiere per connessione piuttosto che per creazione, segue poi un altro fattore di sicuro stimolo all’innovazione sostenibile, oggi più che mai necessaria visti i drammatici cambiamenti climatici, di cui le costruzioni e la loro gestione nell’intero processo di produzione e uso sono causa. Gli edifici ad elevata efficienza energetica, che la UE chiama NZEB - Nearly Zero Energy Buildings, non sono edifici del futuro ma si notano già molte esperienze e possibilità nella prassi ordinaria.

Oggi il nesso architettura-industria e le pratiche di razionalizzazione operativa e organizzativa, sia in fase di prodotto, di progetto evoluto e integrato (BIM) che di processo costruttivo è assolutamente possibile, maturo e sempre più evidente.

Il filo conduttore, che attualmente sta sviluppando Scaffsystem con un percorso di R/D assistito dal Politecnico di Milano, lega inestricabilmente la triade: Industria-Design-Architettura, sfruttando il know how storico relativo ai profili presso-piegati in acciaio di piccolo spessore per sistemi costruttivi accoppiabili a telaio e anche SteelFrame totali.

Scaffsystem //Capannone con trave reticolare con luce di 30 metri

Lamiere presso piegate a freddo, forate, bullonate, verniciate, diventano oggetti d’uso industriale, complementi d’arredo o ossature o pelli architettoniche, secondo un’intelligente differenziazione progettuale/produttiva in grado di ottimizzare anche i processi, ottenuti mediante macchine a controllo numerico più avanzate e sempre più in grado di interfacciarsi con piattaforme BIM (Building Information Modeling). Questo percorso complessivo di conoscenza, innovazione tecnologica, ricerca e sviluppo industriale ha portato già alla realizzazione di alcuni importanti prototipi.

 Scaffsystem //Montaggio magazzino autoportante h 26 m

Nella primavera del 2018 la partecipazione alla mostra “999-una collezione di domande sull’abitare contemporaneo” curata da Stefano Mirti alla Triennale di Milano, in cui un piccolo padiglione, disegnato da Salvator John Liotta (LAPS studio e ULB Bruxelles) e dal team del Politecnico di Milano guidato dal Professore Marco Imperdadori (che scrive l'articolo), rappresenta il concetto di abitare “co-dividuale”. La condivisione degli spazi oltre che degli oggetti, come succede per il car o bike sharing, riporta la gente a “connettersi” ed è stato anche il motore del progetto SHARE che ha caratterizzato la partecipazione di Scaff System e Officine Tamborrino al Salone del Mobile 2018 con due realizzazioni, anch’esse prototipiche e frutto di “meccanica dell’architettura”.

La prima è uno spazio di co-working e co-living in Via Ventura, ancora attivo, dove un loft totalmente arredato con elementi Officine Tamborino è stato dotato di capsule abitative flessibili e smontabili, in ossatura realizzata con profili presso-piegati e disponibili a catalogo, bullonati tra loro come fosse un meccano, e pelli di chiusura in policarbonato alveolare Macrolon-Covestro.

La seconda è il padiglione DTL- Delight The Light, realizzato in Piazza Castello a Milano e adibito a spazio comune per la stampa, con struttura portante in profili presso-piegati (standard e disponibili a catalogo) su cui è stato fissato un involucro in pannelli sandwich poliuretanici per l’impalcato e la parete nord, in EPS con Neopor per il sandwich ventilato di copertura mentre tutte le pareti erano sempre in policarbonato alveolare Macrolon di Covestro.

Scaffsystem //Montaggio del padiglione Delight the Light, in occasione della Milano Design week 2018. Ph @Marco Baccaro 

All’esterno del padiglione sono stati anche realizzati dei campioni in scala 1:1 di pareti con ossatura steel-frame e stratificazioni a secco con sistemi Knauf-Vanoncini a base di lastre di gesso rivestito, materassini isolanti (classici in lana minerale o termo-riflettenti tipo Actis/Hybris) e rivestimenti esterni in Aquapanel.

Scaffsystem // Padiglione Delight the Light - Piazza Castello Milano. Ph @Marco Baccaro 

Tutto ciò mostra chiaramente le potenzialità dell’ossatura portante diffusa (steel-frame) che diventa parte integrante del sistema costruttivo stratificato a secco ad elevate prestazioni e i cui pacchetti sono infinitamente variabili a seconda della immanente necessità prestazionale-progettuale.

In tutti questi casi è evidente l’aspetto di industrializzazione del processo costruttivo che, frutto di un’evoluzione tecnologica “darwiniana”, porta verso metodologie innovative che affiancano o sostituiscono quelle latero-cementizie. Il fatto che questi sistemi siano leggeri, per esempio, li porta automaticamente all’attenzione dei progettisti in Italia, vista la criticità sismica del nostro territorio.

A breve l’Eurocodice recepirà metodologie di progettazione proprio relative ai profili presso-piegati a freddo e questo aspetto normativo eviterà il passaggio obbligatorio al collaudo sistematico delle soluzioni adottate.

Dal punto di vista architettonico, con queste tecnologie è possibile avere sia una morfologia “tradizionale” sia una morfologia più spiccatamente libera e architettonicamente espressiva. Nei confronti delle azioni energetiche esterne ed interne le costruzioni “meccaniche” assemblate e stratificate a secco possono essere edifici sensibili, addirittura “attivi” (Active House) sfruttando l’elasticità dei pacchetti (per l’acustica) o la conformazione molecolare dei singoli materiali in gioco e definendo un comportamento differente, resistivo e isolante, rispetto a quello inerziale e capacitivo tipico delle soluzioni massicce a umido.

Dal punto di vista ergotecnico/costruttivo l’uomo, l’operatore,  resta centrale, e chi costruisce deve essere formato tecnicamente per procedere correttamente all’assemblaggio e alla connessione di elementi costruttivi complessi in cantiere.

La leggerezza costruttiva complessiva, l’eco-sostenibilità, la velocità costruttiva, la ciclicità d’uso e la manutenzione più facile mostrano fortissime potenzialità di innovazione, che è majeutica, poiché dà senso costruttivo e positivo all’industrializzazione.

Questo approccio meccanico alle costruzioni implica investimento in tecnologia che è empatica sia con l’ambiente che con i propri utenti, dove lo spazio fornisce confort, risparmio energetico e rispetto ambientale. L’esperienza di Scaffsystem  verso questo nuovo passo architettonico, che affianca quello del design industriale per la logistica e quello per il prodotto di arredo, si ascrive in una strategia chiara ed evolutiva dove i prototipi già realizzati e gli edifici costruiti mostrano la concretezza e notevoli potenzialità applicative.

Articolo di Marco Imperadori, Professore Ordinario di Produzione Edilizia, Titolare della cattedra di Progettazione e Innovazione Tecnologica, Delegato del Rettore per l’Estremo Oriente. Politecnico di Milano

 Scaffsystem //Capannone con luce di 14 m e carroponte da 16 t (fase 1)

Scaffsystem //Capannone con luce di 14 m e carroponte da 16 t (fase 2)

Scaffsystem //Capannone con luce di 14 m e carroponte da 16 t (fase 3)