Immaginazione e orientamento verde

L'architettura, l'edilizia, gli edifici per le strade delle nostre città e paesi sono da sempre la vetrina più visiva dello stato attuale della tecnologia e della tecnologia. Che cos'è una vetrina del XIX secolo?

Oggi è difficile parlare di uno stile o di una direzione dominante. Forse questa è una caratteristica molto comune. alla ricerca di un design ecologico, ma è inteso in modi diversi, e talvolta ciò che alcuni considerano progetti green, per altri addirittura anti-eco. Quindi non c'è chiarezza nemmeno nella tendenza architettonica più potente.

Se ne parla spesso. Secondo il World Green Building Council, l'energia necessaria per costruire e gestire gli edifici rappresenta quasi il 40% del totale. le emissioni globali di anidride carbonica sono maggiori di tutte le automobili, aerei e altri veicoli nel mondo.

Se l'industria del cemento fosse uno stato, sarebbe la terza fonte di emissioni di CO.₂ in giro per la Cina e gli Stati Uniti. Il calcestruzzo, il materiale artificiale più utilizzato, ha un'emissione sorprendentemente elevata: la produzione e l'utilizzo di un metro cubo produce anidride carbonica sufficiente per riempire un'intera casa unifamiliare.

Designer verdi sono ancora alla ricerca di soluzioni più in armonia con l'ambiente naturale rispetto ai metodi tradizionali, con le più basse emissioni possibili e "fissazione" di CO₂.

Case di design fatte di sughero o funghi secchi. Ci sono sempre più invenzioni che catturano l'anidride carbonica e la legano ad altri materiali sotto forma di mattoni, ad esempio, da cui sono realizzati. eco-case. Tuttavia, sembra che un'opzione più realistica e convincente sia il Cross Laminated Timber (CLT), un tipo di compensato industriale con spessi strati di legname incollati ad angolo retto per una maggiore resistenza.

Sebbene il CLT abbatta gli alberi, utilizza una piccola frazione del carbonio rilasciato dal cemento e può sostituire l'acciaio negli edifici bassi e medi (e poiché gli alberi assorbono CO₂ dall'atmosfera, il legno può avere un bilancio di carbonio positivo). L'edificio in CLT più alto del mondo è stato recentemente costruito in Norvegia., è un quartiere multifunzionale, residenziale e alberghiero. Con un'altezza di 85 metri e 18 piani, elegantemente rifinito con abete locale, sembra una vera alternativa alle strutture in cemento e acciaio. Abbiamo dedicato un ampio rapporto pubblicato su MT un anno fa alle strutture in legno in continua ascesa e al CLT.

Progetti offshore verdi

Progetti e concetti audaci "verdi", pubblicati volentieri nei media, a volte suonano molto radicali e fantastici. Infatti, prima di vedere le biocittà del futuro, verranno costruiti sempre più edifici che assomiglieranno al nuovo campus Apple in California. Ben l'80 percento dell'area circostante l'area rotonda, simile a un veicolo UFO, è stata trasformata in un parco qui.

Apple ha assunto esperti di alberi dell'università per piantare le specie uniche della zona. Il campus è stato costruito in armonia con l'ambiente, anche in termini di altezza degli edifici. Tutti gli edifici non devono superare i quattro piani. Sebbene l'edificio principale dovrebbe essere di dimensioni dominanti, in realtà non si ergerà sopra il grattacielo. Il campus ha una fonte di alimentazione di riserva che Steve Jobs stesso intendeva diventare la fonte principale, come intende Apple generare energia solareche sarà più pulito ed economico rispetto alla rete e utilizzerà quest'ultima come ripiego.

Nella primavera del 2015, Google introdurrà anche un progetto di eco-scaffalatura con un nuovo design della sede centrale a Mountain View, in California. Il design del nuovo campus di Google è stato sviluppato da due architetti: Bjarke Ingels e Thomas Heatherwick. Comprende edifici per uffici residenziali sky-dome, piste ciclabili, ampi spazi verdi e tappeti mobili. Senza dubbio, il progetto Google è anche una risposta al Campus 2 di Apple.

I singoli edifici non sono sicuramente sufficienti per molti designer contemporanei. Vogliono costruire e ricostruire interi quartieri e città verdi. Vincent Callebaut, architetto e urbanista francese, ha mostrato un progetto per trasformare Parigi nella città verde e intelligente del futuro.

Il concetto, che Callebaut chiama "Smart City", combina un concetto "verde" di tendenza con soluzioni tecnologiche all'avanguardia. Il piano è quello di trasformare la città luminosa in una città accogliente, in armonia con la natura, pur conservando i suoi elementi storici.

Le visualizzazioni di Vincent Callebaut sono piene di "edifici verdi" che utilizzano tecnologie energetiche passive, riciclaggio completo dell'acqua, pareti verdi e giardini anche ai piani più alti. Le pareti degli edifici costituite da celle a nido d'ape sono sicuramente responsabili della generazione di energia dalla luce solare. Questa energia viene quindi utilizzata principalmente per produrre biocarburanti. grattacieli verdi dovrebbero combinare funzioni residenziali e commerciali, che dovrebbero ridurre la necessità di pendolarismo e liberare le strade dal traffico in eccesso.

Vale la pena ricordare che il modo di pensare green in architettura è fortemente promosso anche dalle autorità moderne e dalle leggi stabilite. ad esempio, in Francia, dal 2015 è in vigore una legge sulle coperture. D'ora in poi i tetti delle strutture commerciali di nuova costruzione dovranno essere parzialmente ricoperti di verde, altrimenti. Ciò dovrebbe aiutare a isolare l'edificio, con conseguente riduzione dei costi di riscaldamento invernale e raffrescamento estivo, maggiore biodiversità, riduzione dei problemi di deflusso trattenendo un po' di acqua piovana e controllo del rumore. La Francia non è il primo paese a introdurre una politica del tetto verde. Tali misure sono già state adottate in Canada e Beirut libanese.

Gli architetti stanno cercando di riportare la natura nelle città. Combinare le proprietà degli organismi viventi con il nostro ingegno può offuscare il confine tra naturale e artificiale. E le nostre vite cambieranno in meglio. I pionieri sono alla ricerca di modi per abbattere i muri che abbiamo recintato e sostituirli con "muri viventi" ricoperti di terra e vegetazione e strutture di vetro piene di alghe. Pertanto, potrebbero essere utilizzati per convertire gas e produrre energia. Anche i sistemi biologici più semplici possono assorbire l'acqua piovana, sostenere la vita in una varietà di forme, intrappolare gli inquinanti e regolare la temperatura dell'aria.

La forma segue l'ambiente

Gli eco-progetti radicali sono ancora per lo più curiosità. La realtà dell'edilizia moderna è l'enfasi sull'efficienza energetica delle strutture edilizie che vengono erette in modo che soddisfino i requisiti più elevati sia in termini di economia che di funzionamento. Questo è un doppio "eco": ecologia ed economia. Gli edifici ad alta efficienza energetica sono caratterizzati da alloggi compatti, in cui il rischio di ponti termici e quindi di dispersione termica è ridotto al minimo. Questo è importante per ottenere buoni parametri minimi in relazione all'area delle partizioni esterne, che vengono prese in considerazione insieme al pavimento a terra, al volume totale riscaldato.

Nel maggio 2019, un gruppo di studi di architettura britannici chiamato "Architects Declare" ha pubblicato un manifesto che, insieme a requisiti modesti (riduzione al minimo degli sprechi di costruzione, controllo del consumo energetico), contiene presupposti più ambiziosi, come la riduzione al minimo della "vita". ciclo” - sulla quantità di CO₂ necessario per la produzione di calcestruzzo o pietra da miniera per l'energia da demolizione. Un suggerimento particolarmente controverso per un'industria abituata a scaricare vecchi edifici e ricominciare da capo è stato quello le strutture esistenti dovrebbero essere modificate e potenziate anziché demolite.

Tuttavia, come molti hanno sottolineato, non c'è davvero un consenso su cosa significhi realmente architettura e costruzione "sostenibili". Quando approfondiamo le discussioni su questo argomento, ci troviamo inevitabilmente in un labirinto di opinioni e interpretazioni. Alcuni insisteranno nel tornare a materiali da costruzione secolari come un impasto di terra e paglia, altri punteranno a edifici come il lussuoso hotel di Amsterdam, costruito in parte con cemento di recupero e con una facciata "intelligente" che controlla l'interno temperatura. come esempio del modo giusto.

Per alcuni un edificio sostenibile è un edificio che vive in armonia con il proprio ambiente, utilizzando materiali locali, legno, malta con sabbia di estrazione locale, pietra locale. Per altri non esiste eco-architettura senza pannelli solari e riscaldamento geotermico. Gli esperti si chiedono se gli edifici sostenibili siano sostenibili per massimizzare l'energia necessaria per costruirli, o dovrebbero biodegradarsi gradualmente quando la domanda è esaurita?

Il pioniere dell'ecodesign nell'architettura e nelle costruzioni è il famoso architetto Frank Lloyd Wright, che negli anni '60 propugnava strutture che nascano e funzionino in armonia con l'ambiente, e la famosa villa a cascata progettata in Pennsylvania divenne l'espressione tangibile di queste aspirazioni. Tuttavia, è stato solo negli anni 'XNUMX che gli architetti hanno iniziato a pensare di più a come progettare in armonia con la natura piuttosto che cercare di dominarla. Al posto del principio modernista "la forma segue la funzione", l'architetto norvegese Kjetil Tredal Thorsen ha proposto un nuovo slogan: "la forma segue l'ambiente".

Nei primi anni '90 Wolfgang Feist, professore all'Università di Innsbruck, creò il concetto di "casa passiva", una casa passiva che da molti anni si sta diffondendo in tutto il continente europeo, anche se non si può dire che fosse di massa -prodotto. Si tratta di rendere gli edifici "passivi" riducendo la loro dipendenza da sistemi di riscaldamento e raffreddamento "attivi" ad alta intensità energetica e sfruttando invece meglio il sole, il calore corporeo degli occupanti e persino il calore irradiato dagli elettrodomestici. Un prototipo di condominio è stato costruito a Darmstadt, in Germania, nel 1991. Feist e la sua famiglia furono tra i primi inquilini.

Negli edifici passivi, l'accento è posto sul perfetto isolamento. Si tratta di un imballo termico studiato con cura, il più ermetico possibile, con una temperatura interna controllata da sistemi integrati di ventilazione dell'aria e sistemi di recupero del calore. I migliori design passivi garantiscono una riduzione del 95% della bolletta media del riscaldamento, una significativa riduzione delle emissioni. I maggiori costi di costruzione sono compensati da minori costi operativi.

Tuttavia, molti architetti attenti all'ambiente nutrono seri dubbi sul fatto che una casa passiva sia un progetto di pensiero ecologico. Se l'obiettivo è mantenersi in forma con l'ambiente, perché costruire uno spazio chiuso e ermetico con finestre a triplo vetro in cui l'apertura delle finestre per ascoltare il canto degli uccelli interrompe il flusso di energia dell'edificio? Inoltre, gli standard dell'architettura passiva hanno senso soprattutto nei climi in cui gli inverni sono piuttosto freddi e le estati talvolta calde, come nell'Europa centrale e in Scandinavia. Al contrario, nella Gran Bretagna temperata marittima ha molto meno senso.

E se non solo a casa per risparmiare energia, ma anche, ad esempio, per purificare l'aria? I ricercatori dell'Università della California, Riverside, hanno testato un nuovo tipo di tegola che, secondo loro, può abbattere chimicamente la stessa quantità di ossidi di azoto nocivi nell'atmosfera che un'auto media emette in un anno. Un'altra stima afferma che un milione di tetti coperti con tali tegole rimuove 21 milioni di tonnellate di questi composti dall'aria al giorno.

La chiave per nuove coperture è la miscela di biossido di titanio. Hanno pompato composti azotati dannosi in una "camera atmosferica" ​​e irradiato le piastrelle con radiazioni ultraviolette, che hanno attivato il biossido di titanio. In vari campioni, il rivestimento reattivo è stato rimosso dall'87 al 97 percento. sostanze nocive. diossido di titanio. Gli inventori stanno attualmente valutando la possibilità di "colorare" l'intera superficie degli edifici con questa sostanza, comprese le pareti e altri elementi architettonici.

Nonostante lo scontro di concetti sugli edifici residenziali, l'onda verde della riqualificazione globale vuole penetrare ulteriormente in tutti i quartieri, nel paesaggio e nell'ambiente. Oggi utilizza la progettazione ambientale computerizzata, ovvero CAED(). Usando la pratica di PermaGIS(), puoi progettare e creare fattorie, fattorie, villaggi, paesi e città autorigeneranti.

Stampa e tamponi

Non solo l'ambito del design sta cambiando, ma anche le prestazioni. Nel marzo 2017 si è saputo che negli Emirati Arabi Uniti hanno in programma di costruire il primo grattacielo al mondo creato utilizzando la tecnologia di stampa 3D. I piani sono stati annunciati da Cazza Construction, una startup di Dubai.

"L'utilizzo della tecnologia di stampa 3D ridurrà i costi di costruzione dell'80%, farà risparmiare fino al 70% di tempo e ridurrà l'utilizzo di manodopera del 50%", ha affermato l'ingegnere Munira Abdul Karim, direttore locale del dipartimento di implementazione dei progetti di sviluppo delle infrastrutture. In precedenza, le autorità di Dubai hanno annunciato piani per una moderna strategia di stampa 3D, secondo la quale entro il 2030 tutti gli edifici a Dubai saranno creati utilizzando la stampa 25D.

Già a marzo 2016 è stato costruito a Dubai il primo edificio per uffici costruito con questa tecnologia. La sua area utile era di 250 m.². L'oggetto è stato realizzato in collaborazione con l'azienda cinese Winsun, nota per essere la prima casa di stampa 3D. Nell'autunno del 2019 è stato eretto a Dubai il più grande edificio stampato in 3D del mondo (1).

1. Il più grande edificio stampato in 3D del mondo a Dubai.

I primi edifici residenziali conosciuti al mondo per un uso normale utilizzando questa tecnica furono costruiti circa 5 anni prima in Cina. Ciò è stato fatto dalla suddetta società Winsun. In quel periodo furono costruiti una villa a due piani e un edificio residenziale a più piani. L'intero processo di costruzione ha richiesto 17 giorni ed è stato un successo. Per stampare l'edificio è stata utilizzata una miscela di cemento, plastica e intonaco rinforzato con fibra di vetro. Il costo di implementazione si è rivelato due volte inferiore al prezzo che sarebbe stato speso per la costruzione di un impianto simile utilizzando le tecnologie tradizionali.

A marzo 2017 l'azienda americana Apis Cor ha presentato il primo edificio residenziale, realizzato in sole 24 ore. L'edificio è stato costruito a Stupino (regione di Mosca). Gli elementi strutturali non sono stati realizzati nell'officina di produzione. La stampante 3D li ha stampati in cantiere. In primo luogo, è stata creata una struttura muraria completa. La stampante è quindi uscita dall'edificio e ha stampato il tetto, che è stato installato dagli operai. Le stanze non necessitavano di intonacatura. Gli unici elementi strutturali realizzati all'esterno del cantiere erano porte e finestre. L'area della casa stampata da Apis Cor era piccola: solo 38 mXNUMX.². Apis Cor riferisce che il costo totale di costruzione è stato di $ 10. Le spese maggiori sono state per l'acquisto di porte e finestre. Quindi, le informazioni hanno iniziato a moltiplicarsi sui progetti realizzati utilizzando la tecnica di stampa 3D.

Inoltre, la stampa non è solo a casa. Il primo al mondo è stato installato nei Paesi Bassi in autunno Ponte ciclabile in cemento stampato in 3D. Il progetto è il risultato di una collaborazione tra la Eindhoven University of Technology e la società di costruzioni BAM. Il ponte, o meglio la passerella sul fiume Pelse Loup a Gemerte, è lungo 8 me largo 3,5 m, l'attraversamento è stato stampato in segmenti lunghi un metro assemblati in loco e posti tra due pilastri. La passerella è stata stampata anche in Spagna.

La tecnologia delle case stampate in 3D, oltre al ritmo veloce di esecuzione e al basso costo, offre molte opportunità prima sconosciute. Gli edifici stampati possono assumere qualsiasi forma che sia significativamente diversa da quella costruita con i metodi tradizionali. È in discussione solo la viabilità e il comfort degli edifici per i residenti. Le tipografie sono apparse solo pochi anni fa. Nessuno ha ancora effettuato esami a tutti gli effetti delle condizioni tecniche delle tipografie a lungo termine.

Inoltre, si sta sviluppando la tendenza della costruzione modulare. Il sogno di edifici, siano essi residenziali o commerciali, facilmente costruibili con i mattoncini, come i LEGO, non perde popolarità. Non sono più gli elementi prefabbricati e la “grande lastra” ad averci forse allontanato un po' da questo tipo di tecnica. Sta emergendo un modo di pensare più creativo che enfatizza la possibilità di utilizzare diverse configurazioni di blocchi costitutivi.

La creazione di blocchi di moduli già pronti presso le imprese industriali, compreso l'uso della tecnologia di stampa 3D, per l'uso nell'edilizia presenta vantaggi abbastanza evidenti. Non è necessario, ad esempio, raccogliere materiali in cantiere o fornire strade per il loro trasporto a lungo. Le fabbriche si trovano solitamente vicino a snodi di trasporto, terminal, porti, il che facilita notevolmente il trasporto di materiali e riduce i costi. Inoltre, le fabbriche, a differenza dei cantieri, possono continuare a lavorare XNUMX ore su XNUMX.

edificio modulare risparmia tempo. Sul posto, non è necessario attendere il completamento di una fase prima di iniziare la successiva. Elementi diversi possono essere realizzati in luoghi diversi, quindi consegnati e assemblati secondo il piano e il programma. Secondo l'American Modular Institute, i progetti modulari vengono creati dal 30 al 50 percento. più veloce di quelli tradizionali. Anche la quantità di rifiuti nelle costruzioni è notevolmente ridotta, poiché i rifiuti degli impianti industriali possono essere riciclati. La produzione di "mattoni" nelle fabbriche è anche una qualità di lavorazione potenzialmente superiore, perché le condizioni di produzione sono più favorevoli per questo rispetto al "sollievo" e una maggiore sicurezza dei dipendenti, perché. l'officina è più facile da controllare e controllare rispetto al cantiere a cielo aperto.

Tuttavia, la costruzione da blocchi impone nuovi requisiti, ad esempio per quanto riguarda l'accuratezza dell'assemblaggio. In questo tipo di progetto, tutti gli impianti elettrici e idraulici fanno parte dei moduli pieghevoli. Durante il montaggio, i fili oi canali devono combaciare perfettamente, collegarsi immediatamente, come se "in un clic". La diffusione di tali metodi richiederà anche nuovi livelli di standardizzazione.

Pertanto, in questa tecnica, l'importanza di sistemi come il BIM (inglese) - informazioni sulla modellazione di edifici e strutture, inizia ad aumentare. Un modello è una rappresentazione registrata digitalmente delle proprietà fisiche e funzionali di un oggetto edilizio. Per la simulazione viene utilizzato un software di progettazione assistita da computer. Il modello viene creato utilizzando oggetti XNUMXD come parete, soffitto, tetto, soffitto, finestra, porta, a cui vengono assegnati i parametri appropriati. Le modifiche agli elementi che compongono il modello si riflettono nella rappresentazione tridimensionale del modello, negli elenchi dei dati geometrici e materici.

Tuttavia, alcuni esempi smorzano l'entusiasmo per i prefabbricati. Due piani e mezzo, più di nove metri al giorno - a tale ritmo, secondo annunci rumorosi, il grattacielo Sky City nella città cinese di Changsha avrebbe dovuto sorgere. L'altezza dell'edificio era di 838 metri, 10 metri in più rispetto all'attuale detentore del record di Dubai Burj Khalifa.

Questo ritmo è stato annunciato dalla società Broad Sustainable Building, che ha costruito l'oggetto da elementi prefabbricati che dovranno solo essere collegati tra loro una volta consegnati al cantiere. Ci sono voluti solo quattro mesi per preparare i prefabbricati da soli. Tuttavia, a causa di problemi di stabilità strutturale, i lavori sono stati interrotti poco dopo il completamento dei primi piani nel luglio 2013.

Mescolare stili e idee

Oltre ai grattacieli, di cui abbiamo scritto più di una volta in MT, e lasciando da parte i numerosi progetti verdi che abbiamo descritto, nel XIX secolo vengono creati molti progetti architettonici molto interessanti. Di seguito sono riportati alcuni design interessanti selezionati.

Ad esempio, nella cittadina francese di Ouagny, è stata realizzata una straordinaria sala da concerto Metaphone (2), che i designer dello studio Herault Arnod Architectes hanno concepito come uno strumento musicale indipendente. Tutti gli elementi della struttura dell'edificio devono "armonizzarsi" nel creare e amplificare effetti acustici.

L'edificio è costituito da un telaio in cemento nero. Le superfici sono rivestite con vari tipi di materiali, dall'acciaio o acciaio Corten di alta qualità, al vetro e al legno. Il suono generato all'interno della sala viene trasmesso attraverso elementi strutturali all'atrio dell'edificio e all'esterno. Non solo l'acustica suona qui. I pannelli a parete vibrante sono collegati da fili e portano al pannello di controllo. La musica creata da Metaphone ha anche un carattere elettroacustico. Puoi "suonare" questo enorme strumento. Gli architetti hanno coinvolto il musicista Louis Dandrel per creare questa struttura. Il tetto dell'edificio è in gran parte ricoperto da pannelli solari. E anche loro servono come risonatori.

Ci sono molti altri edifici moderni interessanti e non sempre conosciuti. Ad esempio, Linked Hybrid (3) è un complesso di otto edifici residenziali interconnessi costruiti tra il 2003 e il 2009 a Pechino. I complessi sono costituiti da otto edifici interconnessi con 664 appartamenti. Nei passaggi tra gli edifici, posti tra il dodicesimo e il diciottesimo piano, si trovano, tra l'altro, una piscina, un fitness club, un bar e una galleria. Il complesso dispone di pozzi profondi che forniscono l'accesso alle sorgenti termali.

Un'altra insolita nuova struttura è Absolute World (4), composta da due grattacieli di oltre cinquanta piani a Mississauga, un sobborgo di Toronto. L'angolo di rotazione dell'edificio raggiunge i 206 gradi. Sebbene il progetto fosse originariamente progettato come un'unica torre, le stanze del progetto originale si esaurirono così rapidamente che fu pianificato un secondo edificio. La struttura è anche chiamata le torri di Marilyn Monroe.

4. Pace assoluta a Toronto

Ci sono molti progetti postmoderni interessanti nel mondo che cadono fuori dagli schemi. ad esempio, la sede del BMW Welt in Germania, la Città delle Arti e delle Scienze di Valencia, progettata dal famoso Santiago Calatrava, la Casa da Música a Porto o la Filarmonica dell'Elba ad Amburgo. E la Disney Concert Hall (5), sebbene progettata da Frank Gehry nel XX secolo, è stata realizzata nel XXI, ricordando il famoso Museo Guggenheim di Bilbao.

5. Disney Concert Hall - Los Angeles

Tipicamente, i diamanti più sorprendenti dell'architettura del nostro tempo sono in gran parte creati in Asia e non in Europa o in America. Il Teatro dell'Opera Zaha Hadid a Guangzhou (6) e il Centro nazionale per le arti dello spettacolo Paula Andreu a Pechino (7) sono solo alcuni dei tanti grandi esempi.

6. Teatro dell'Opera di Guangzhou

7. Centro Nazionale per le Arti dello Spettacolo - Pechino.

, sale da concerto e musei. I creatori in quest'area creano interi complessi e strutture che sfidano la definizione. Questi includono gli imponenti giardini sulla baia di Singapore (8) o l'ombrello Metropol (9), costruito in legno di betulla a quasi 30 metri sopra il centro di Siviglia.

8. Gardens by the Bay - Singapore

9. Ombrello Metropol - Siviglia

Gli architetti stanno mescolando stili e le nuove tecnologie di costruzione consentono loro di fare molto di più quando si tratta di creare solidi e connessioni. Basta guardare diversi progetti di normali case moderne (10, 11, 12, 13) per vedere cosa puoi permetterti e vedere in architettura oggi.

10. Edificio residenziale del XIX secolo I

11. Edificio residenziale XX secolo II

12. Edificio residenziale XIII secolo III

13. Edificio residenziale XV secolo IV