Franco Angeli: Ricerche di tecnologia dell'architettura

La biomimetica è una disciplina scientifica recente che si occupa di imitare e riprodurre consapevolmente idee, soluzioni e processi naturali nel mondo artificiale. Il termine biomimetica nasce dall'unione dei vocaboli greci bios, vita, e mimesis, imitazione, e si scompone in numerosi approcci e visioni. Questo libro si propone di descrivere la nuova scienza biomimetica con particolare riguardo ai settori dell'architettura e della scienza e tecnologia dei materiali per l'edilizia secondo un approccio scientificamente rigoroso adatto ai professionisti del settore. In particolare vengono affrontate le diverse implicazioni, teoriche, metodologiche, progettuali, e i diversi approcci inerenti questa tematica. La trattazione comprende lo studio del rapporto che intercorre tra la biomimetica e gli approcci sostenibili "classici" alla progettazione. Sono inoltre studiate le sue ripercussioni sulla scienza e tecnologia dei materiali, indagate attraverso un approccio alla biologia basato sullo studio dei sistemi naturali secondo un'ottica ingegneristica e strutturale. Il volume riporta una dettagliata schedatura di 40 tecnologie e materiali biomimetici presenti sul mercato o in fase di sviluppo avanzato basata su una vasta bibliografia derivante dalle più prestigiose riviste internazionali di settore. Il volume si conclude con la descrizione di 16 emblematici esempi di architetture e visioni architettoniche.

La progettazione ambientale, per la complessità dei temi affrontati e la molteplicità delle scale coinvolte, richiede un approccio integrato che ne analizzi le diverse fasi in chiave interdisciplinare. Il metodo, definito a valle di attività di ricerca nel campo del controllo delle prestazioni degli edifici, propone la valutazione a priori e alle diverse scale delle ipotesi progettuali effettuate mediante l'assegnazione di punteggi sintetici per ciascuna componente analizzata. Vengono offerti elementi teorici e strumenti di calcolo ricorrendo a schede operative per l'approfondimento dei vari argomenti trattati. Questo volume è il prodotto delle attività di ricerca svolte dal Dipartimento di Architettura dell'Università di Ferrara, coordinate da Fabio Conato e alle quali collabora Valentina Frighi, sul tema della previsione in fase progettuale, del controllo in fase realizzativa, della verifica a posteriori e del monitoraggio nel tempo delle diverse componenti di qualità ambientale generate dal sistema tecnologico. L'attività, avviata con il PRITT a partire dal 2005, ha coinvolto dottorati e assegni di ricerca e ha prodotto, grazie alla collaborazione di partner privati, la realizzazione di numerosi cantieri-pilota.

Sembra doveroso porsi criticamente il quesito se l'etichetta di "città intelligente" implichi un effettivo cambiamento culturale o se invece rappresenti uno di quei tanti fenomeni fascinosi ma effimeri che attraversano ciclicamente la storia. Tale impegno è imprescindibile soprattutto da parte delle Pubbliche Amministrazioni, principali operatori e registi della trasformazione del territorio che si trovano a gestire con sempre maggiori responsabilità e minori risorse finanziarie le problematiche dell'universo in nevralgica evoluzione della città del XXI secolo. Il presente testo affronta in modo sistematico i macro-temi e le correlate sfide del mondo contemporaneo (ambiente, società ed economia), dal punto di vista di una Pubblica Amministrazione che intenda attivare concreti processi di sviluppo intelligente, sostenibile e inclusivo del territorio in un'ottica integrata e nel medio-lungo termine. Il focus della ricerca è rivolto agli aspetti di innovazione procedurale in cui le tecnologie digitali costituiscono uno "strumento" essenziale ma non il "fine" autoreferenziale per l'implementazione delle iniziative. Trattando una pluralità di aspetti tra loro interconnessi (da quelli urbanistici, a quelli economici, a quelli sociologici) e focalizzandosi nel dettaglio su aspetti procedurali attraverso l'analisi di casi studio internazionali, il testo si rivolge specificamente alle Pubbliche Amministrazioni e ai centri di ricerca e di studio sugli enti pubblici.

Il testo è progettato principalmente per gli studenti del corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, ma si rivolge anche a studenti di Master di II livello e di Dottorato di ricerca. Può rivelarsi un supporto per operatori del settore immobiliare che intendono acquisire conoscenze di base intorno alle tematiche della valutazione della sostenibilità economica dei progetti di nuova costruzione/retrofit/recupero o riuso, con particolare riguardo alla pianificazione/programmazione/analisi/controllo delle componenti di costo. Può essere utile a professionisti per attività di aggiornamento, con ricadute sulle pratiche professionali, amministrative, d'impresa. Lo scritto costituisce l'esito di un'attività di ricerca con radici nella letteratura internazionale/nazionale. Principalmente incentrato sulla realtà italiana con riferimento alle politiche, alle teorie, alle pratiche, il testo recepisce segnali di indirizzo dalle esperienze internazionali/europee alle quali, principalmente per mezzo di riferimenti normativi/standard, costantemente si rapporta.

"Learning city, learning town, learning community e learning region" sono alcuni dei termini oggi utilizzati per descrivere un fenomeno che contraddistingue molte delle più importanti città del mondo occidentale e che traduce la consapevolezza che il nostro futuro dipenda sempre più dallo sviluppo del capitale umano e sociale disponibile. La possibilità di attrarre e formare questo tipo di risorsa si gioca molto sulla capacità di costruire quelle che vengono chiamate "comunità dell'apprendimento": società, adeguatamente attrezzate ed organizzate per autodeterminare il proprio sviluppo. Formare individui capaci di convivere in un mondo che ha sempre più bisogno di relazioni umane e conoscenze, richiede precondizioni che, per essere garantite, impongono la messa a disposizione di specifiche attrezzature ed infrastrutture. In questo contesto, svolgono un ruolo prioritario quelle che favoriscono l'accesso alla formazione universitaria e creano le migliori condizioni per incentivarne lo sviluppo. Esse non riguardano solamente il sistema dell'apprendimento, ma anche tutto quanto che lo sostiene, supporta ed incentiva. Diventa quindi indispensabile investire in quelle facilities a servizio delle comunità del sapere che permettono di supportare e favorire l'accesso all'istruzione di più alto livello. Tra queste, le residenze universitarie per studenti fuori sede rappresentano una attrezzatura in grado di unire società, cultura e servizi.

L'espressione "costruire pietra su pietra" ha da sempre evocato nella cultura occidentale l'atto del costruire, quando alla pietra era associata l'idea stessa dell'architettura e delle città, mentre con la "posa della prima pietra" se ne celebrava la sacralità dell'atto fondativo. Nel corso della prima metà del '900 questo primato è iniziato a venire meno a causa delle complesse trasformazioni di ordine culturale, sociale e materiale che hanno interessato la costruzione dell'architettura. La storiografia, a partire da Giedion, si è sempre focalizzata sulla nascita e sull'esibizione del telaio, fino ad identificarlo con la Modernità. Solo in tempi abbastanza recenti è stata riconosciuta l'importanza del rivestimento nella definizione dei linguaggi progettuali del Novecento, sia quelli delle avanguardie, sia quelli maggiormente legati alla tradizione dell'Ottocento. All'interno della cultura architettonica italiana e francese ha giocato un ruolo fondamentale il rivestimento in pietra, attraverso il legame che è stato in grado di stabilire tra la modernità e la tradizione. Il libro traccia una storia di questa tipologia costruttiva e di questo materiale.

L'integrazione della vegetazione come materiale nel progetto di architettura si sta consolidando in ragione dei molteplici vantaggi che è in grado di produrre alle diverse scale d'intervento, dall'edificio al paesaggio. Tali potenzialità ne hanno portato a una crescente applicazione anche all'housing sociale, come strategia d'intervento ambientale, legata al controllo del microclima e dell'efficienza energetica dell'edificio, cui si stanno affiancando altre importanti conseguenze sul piano morfo-tipologico, funzionale, ed economico oltre che simbolico, psicologico ed educativo. Il testo, attraverso la raccolta e analisi di numerosi esempi e casi studio, indaga, dalla scala urbana a quella architettonica, le radici del rapporto che il verde tecnologico può ricreare tra ambiente naturale e artificiale, fra città densa e paesaggio urbano, mettendo in luce le ragioni, le potenzialità, la fattibilità e le modalità del suo impiego nella residenza sociale, con particolare riferimento alla funzione qualificante che può svolgere per le diverse componenti dello spazio dell'alloggio e per l'esplorazione e sperimentazione di nuovi modelli di abitare. Una tassonomia ragionata illustra e confronta la varietà delle tecniche, dei sistemi costruttivi e delle potenzialità progettuali, segnalando quelle che, nell'housing sociale, meglio rispondono alle istanze della sostenibilità ambientale ed economica considerando sia i costi di realizzazione che di gestione.

Il legame fra le specificità morfologiche che contraddistinguono una città e il tema della salute è un aspetto imprescindibile di ogni modello insediativo che è andato evolvendosi nel corso degli anni, insieme al concetto di salute. Attualmente le problematiche igienico sanitarie della città contemporanea sono infatti cambiate, così come si sono evolute le esigenze della collettività e più di allora si sono rese evidenti le relazioni tra urbanistica e salute, definita oggi come "completo benessere fisico, mentale e sociale e non solo assenza di malattia". La salute non è più un tema esclusivo dell'ambito ristretto della sanità, ma è un obiettivo prioritario fortemente influenzato dal contesto in cui si vive. In tale visione non può che ritenersi necessaria un'integrazione tra le azioni strategiche volte alla trasformazione degli insediamenti sul territorio e le azioni programmatiche volte alla tutela della salute. Il testo si propone pertanto di individuare ed esporre le Tecnologie e Strategie per la sostenibilità urbana più adatte al perseguimento della Salute pubblica. Tali indicazioni strategiche riguardano diverse macroaree di interesse (qualità ambientale e benessere; rifiuti solidi e liquidi; energia e risorse rinnovabili; mobilità e accessibilità; organizzazione urbana e assetto funzionale; qualità paesaggistica degli spazi urbani) e forniscono soluzioni che comportano significativi benefici alla qualità percepita superando leggi talvolta obsolete.

La scelta di nuove funzioni per edifici dismessi o sotto-utilizzati rappresenta un'azione strategica per la conservazione e la valorizzazione del patrimonio esistente. La programmazione di interventi di riuso richiede l'applicazione di metodologie di indagine e strumenti operativi in grado di guidare e controllare le scelte, prefigurando gli impatti sull'edificio e sul contesto insediativo. Il testo analizza il caso dello stabilimento enologico Rudinì di Pachino, memoria dell'attività produttiva agricola ed industriale della Sicilia sud-orientale: l'immobile, nonostante i recenti interventi di recupero e parziale ricostruzione effettuati dall'amministrazione comunale, è ancora oggi dismesso. L'assenza di uso e di attività manutentive costanti ha come effetto il progressivo degrado del bene e la vanificazione degli investimenti. Il processo di riuso proposto, esito della ricerca sviluppata dal dipartimento di Analisi, Rappresentazione e Progetto nelle aree del Mediterraneo dell'Università degli Studi di Catania in convenzione con il Comune di Pachino, ha lo scopo di tutelare i valori espressi dal patrimonio esistente ed orientare le scelte in relazione alle prospettive di sviluppo del territorio.

É possibile alloggiare decine di migliaia di persone contemporaneamente, in tempi brevi, in modo confortevole e a basso costo, per risolvere l'emergenza abitativa post-catastrofe in ambito urbano senza compromettere definitivamente il territorio? Come? Questo libro indaga le possibili risposte per mettere a punto un modello avanzato fatto di strumenti e procedure per la realizzazione di un sistema edilizio residenziale aperto, ad alta densità e totalmente reversibile. Primo atto è la disamina delle azioni intraprese a seguito del terremoto che ha colpito L'Aquila il 6 aprile 2009, analizzando errori e meriti di un'operazione extra-ordinaria. Il secondo aspetto analizzato è la proposta di un'innovazione di processo e di prodotto per definire un sistema adattabile e reversibile e per riempire il vuoto normativo sul tema delle realizzazioni temporanee ad uso abitativo. Il risultato di questo studio è il progetto SATOR - sistema abitativo temporaneo organizzato reversibile, e cioè un sistema aperto multipiano fatto di invarianti e variabili, adattabile a diversi contesti e sistemi costruttivi disponibili sul mercato. È stato quindi messo a punto un sistema di procedure e strumenti - tra gli altri un capitolato e i possibili scenari di dismissione - atti a rendere possibile il ritorno al grado zero della costruzione, oltre a garantire un basso costo dei sistemi edilizi liberando risorse per la ricostruzione delle case definitive.

Negli ultimi decenni, una rinnovata attenzione verso i benefici derivanti da un uso appropriato della luce naturale ha focalizzato l'attenzione sulla necessità di definire un nuovo paradigma, in grado di valutare correttamente la variabilità della quantità luminosa tale da essere impiegato, non solo per valorizzare la presenza di luce naturale come strumento di definizione espressiva dello spazio costruito, ma anche per ridurre la richiesta di energia elettrica e termica negli edifici. Il testo analizza i vantaggi connessi all'impiego della luce naturale, mettendo a confronto esperienze architettoniche, formali, espressive e tecnologiche che riconoscono nella luce naturale l'elemento connotante dello spazio costruito. Attraverso un excursus storico, dalla trattatistica fino alle sperimentazioni del moderno, si giunge a una rassegna analitica di sistemi tecnologici e strumenti per l'illuminazione naturale, secondo la tradizionale dicotomia "penetrazione-schermatura", comprendendo inoltre questioni ambientali ed energetiche. Un'approfondita indagine sui differenti metodi di valutazione della luce naturale ne evidenzia carenze e inesattezze, mostrando dunque la necessità di definire una nuova procedura di calcolo, che sia in grado di mettere a sistema valutazioni puramente qualitative con i parametri dinamici di nuova definizione.

La riqualificazione energetica del costruito, come viene comunemente definita, è tematica ormai ampiamente affrontata in letteratura, tuttavia solo un ridotto numero di studi si è concentrato sull'analisi dell'efficienza energetica nell'ambito dell'edilizia storica. L'assunto di questo libro è che il miglioramento dell'efficienza energetica nell'edilizia storica non possa prescindere da una attenzione alle primarie finalità conservative del processo di Restauro ma, allo stesso tempo, anche alle attuali esigenze di natura prestazionale alla base dello sviluppo sostenibile. Dopo un'analisi dell'approccio culturale e normativo alla riqualificazione energetica dell'esistente, fino alle più recenti disposizioni legislative, il volume affronta le problematiche conservative connesse agli interventi maggiormente in uso. La sezione centrale del testo delinea (con un approccio analogo a quello ormai condiviso per la riduzione del rischio sismico) il concetto di miglioramento dell'efficienza energetica nell'edilizia storica, anche attraverso l'individuazione di modelli di valutazione speditivi e la definizione dei principali fattori edilizi e aggregativi che connotano il comportamento energetico in tali contesti. L'approccio proposto è esemplificativo di uno specifico organismo urbano (Ferrara), arrivando alla valutazione del comportamento energetico alla scala urbana e all'individuazione critica delle incidenze dei singoli fattori.