Thoracica Pavilion
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progettazione algoritmica di padiglioni secondo il metodo biofilico
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Titolo tesi sperimentale:
“THORACICA PAVILION: PROGETTAZIONE ALGORITMICA E PARAMETRICA DI PADIGLIONI SECONDO IL METODO BIOFILICO”
Candidata:
Diazzi Lisa
Relatore:
Prof. Cristian Li Voi
C.d.L. :
Design
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progettazione algoritmica di padiglioni secondo il metodo biofilico
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CONCEPT:
Il mio progetto di tesi mira ad elaborare una struttura architettonica fluida, organica e dinamica.
Ho scelto di elogiare la Città di Rimini, comune dal patrimonio storico-artistico di grande rilievo, principale centro di attività turistica romagnola. I padiglioni in questione verranno realizzati sfruttando la tecnologia parametrica e saranno progettati sulla porzione di Ciclovia adriatica nel tratto di Lungomare Augusto Murri.
L’impiego dei padiglioni non è rivolto solo agli utenti della pista ciclopedonale ma il progetto è orientato a tutti i cittadini. L’obiettivo è quello di arricchire la città con un nuovo elemento che sia caratterizzante del luogo e si amalgami con esso nonché definire una nuova area multisensoriale aperta alle nuove sperimentazioni in campo tecnologico e scientifico.
OBIETTIVI:
I padiglioni organici dovranno inserirsi all’interno dell’area in maniera armonica, definendo un rapporto intrinseco con il contesto ambientale, integrandosi con il luogo senza suggestionare l’esistente e riqualificando la zona d’interesse nella sua intera estensione. Inoltre, dovranno garantire un punto d’ombra stabile divenendo i protagonisti per soste ed incontri, soprattutto in alta stagione.
Lo spazio interessato potrà ospitare piccole iniziative (es: mostre percorribili) indotte dal Comune di Rimini o da enti privati, anche nei mesi invernali.
La forma dei padiglioni richiamerà origini organiche secondo i criteri della sezione aurea e tale forma sarà ricavata completamente da un processo algoritmico sviluppato tramite lo strumento “Grasshopper”.
Grazie a tale strumento il padiglione “madre” generato potrà variare nello spazio parametrico semplicemente modificando i parametri all’interno dell’algoritmo, così da ottenere molteplici esemplari in pochi istanti.
Il singolo padiglione includerà elementi di origine marina, anch’essi ricavati tramite algoritmo. L’elemento di ispirazione ricorrente sulla superficie della copertura verterà sulla presenza di un pattern esagonale ispirato ai balani marini (o comunemente noti come “denti di cane”) caratterizzati da questa base ampia e irregolare, da pareti rastremate verso l’alto e da un foro centrale d’apertura all’apice della struttura.
I balani (o Thoracica, nome del superordine di appartenenza, dal quale prendono il nome i padiglioni) sono comunemente visibili in gruppi e raramente isolati e così saranno anche i padiglioni presenti in fase di progetto e i relativi pattern. La disposizione dei tre padiglioni scelti è studiata per colmare visivamente l’area di progetto, sviluppata attorno ad una nuova formula di tessuto urbano.
I padiglioni hanno così la finalità di interagire con il territorio creando un collegamento tra mare e città.
La loro altezza totale non dovrà essere invasiva ma dovrà permettere agli utenti che percorrono il lungomare, verso Nord, di creare un percorso visivo in crescendo, che colleghi i padiglioni al poco distante Belvedere (500 m) per giungere all’iconica ruota panoramica che da anni fa da padrona nel definire lo skyline riminese.
La struttura è pensata per essere costruita sfruttando le nuove tecnologie di stampa 3D. I due principali materiali da costruzione saranno l’acciaio corten e plastica di recupero unita all’argilla.
L’acciaio Corten di tipo A, anche di recupero (in fogli di spessore 30/10) sarà il protagonista per la struttura portante. La scelta è indotta dalle elevate caratteristiche di resistenza a corrosione che lo rendono idoneo ad ambienti altamente interessati dall’aerosol marino e dalla salsedine. Inoltre, è un materiale che prevede bassissima manutenzione, se non nulla.
La seconda miscela di stampo sperimentale è composta da plastica recuperata dalle spiagge del litorale, quella rimossa dal mare adriatico e dagli scarti degli stessi stabilimenti balneari, ampliando così la filiera della raccolta differenziata che, abbinata ad idonei trattamenti, verrà unita all’argilla per stampa 3D.
La raccolta del materiale plastico sarà coadiuvato dall’aiuto immancabile di personale/cittadini volontari che si appellano alle regole del buon senso, dall’aiuto dei pescherecci e delle autorità marittime che con il recente disegno di legge del decreto Salvamare approvato nell’aprile 2019, possono recuperare i rifiuti sui fondali e galleggianti senza ricevere sanzioni. Il tutto abbinato all’ausilio di macchinari come “Seabin” utilizzati nell’ambito del progetto “LifeGate PlasticLess” per la raccolta dei rifiuti in zone portuali. Quest’ultimo dispositivo è, infatti, in grado di catturare dalla superficie dell’acqua circa 1,5 chilogrammi di detriti al giorno, ovvero oltre mezza tonnellata di rifiuti all’anno, comprese le microplastiche fino a 2 millimetri di diametro e le microfibre fino a 0,3 mm, sempre più diffuse e pericolose. Grazie al sostegno dell’Amministrazione Comunale, ora, anche Rimini, dopo Riccione, è dotato di un dispositivo Seabin a dimostrazione di quanto sia sentito sulla Costa Romagnola l’impegno per la cura del mare, un bene prezioso sia dal punto di vista ambientale sia dal punto di vista dell’economia dell’intera regione.
Inoltre, come stabilito dalla giunta regionale, la raccolta dei rifiuti ritrovati in mare dovrà essere smaltita nelle isole ecologiche (a Rimini sono cinque coordinate dal gruppo Hera) e attrezzare in aree portuali delle zone atte all’apposito recupero.
La scelta formale di creare dei padiglioni che riprendano i balani marini, tramite una miscela stampata 3D con i rifiuti di plastica di recupero, è data dalla natura stessa dei parassiti. La similitudine che lega questi esseri viventi alla plastica è dettata dalla facilità che hanno di permanere, anche a vita, a spese di altri individui, sulla loro superficie. In seguito alla loro morte, i resti del guscio calcareo rimangono fino a totale deperimento. La plastica, come i balani, è presente in quantità e contamina tutto ciò che le capita a tiro, dall’ambiente agli esseri viventi. Va così pensata come un parassita: ostile da rimuovere, duratura nel tempo e da classificarsi come specie invasiva e sfigurante dell’ambiente.
PROGETTO:
Il sopralluogo sul campo, avvenuto tra Luglio e Agosto 2020, mi ha permesso di elaborare la restituzione grafica del sito secondo la trilaterazione del terreno avvenuta con strumentazione laser. Le operazioni in loco sono state necessarie al fine di elaborare lo stato di fatto della zona d’interesse e confrontarla in seguito con lo stato di progetto.
In seguito all’analisi del territorio segue una fase riferita al tema scelto, per cui gli elementi analizzati fanno riferimento a strutture di specie animali/vegetali appartenenti alla micropaleontologia.
L’analisi delle strutture organiche mi è stata utile per approcciarmi alla successiva scelta formale dei padiglioni. Infatti, la struttura a bulbo degli ostracodi è stata presa di riferimento per la costruzione della copertura arcuata degli stessi.
Il pattern di applicazione, è strettamente legato ai balani marini.
Gli studi fatti in merito a questi parassiti, riscontrano una composizione calcarea a strati e, analizzando nel dettaglio la loro struttura esterna (ovvero il guscio), ho notato la presenza di più livelli sovrapposti e rastremati verso l’alto.
Dall’analisi al microscopio della parte calcarea che li compone, mi è stata poi suggerita la geometria di partenza per i miei elementi.
Analizzando la struttura calcarea dei balani, ho optato per una maglia esagonale, come geometria di riferimento per la generazione algoritmica dei miei pattern. La scelta di analizzare le strutture marine al microscopio è dettata dal principio di trasposizione “dal micro al macro” andando ad agire sulla scala pur mantenendo la geometria di partenza e l’ordine interno delle stesse strutture. Tale processo non è riferito solo alla progettazione del padiglione ma anche ad alcune aree della progettazione urbana, le quali mantengono elementi curvilinei che si rifanno alle geometrie scelte.
Definiti gli elementi di riferimento naturale, ho elaborato l’algoritmo in modo tale da poter modificare qualsiasi parametro per ottenere una struttura variabile in ogni suo elemento: nella dimensione della struttura stessa, nel traliccio interno portante, nel gioco di “accumulo” dei pattern e nella presenza dei fori in superficie che ospitano tali elementi.
In seguito alla creazione della superficie “madre” ho generato due elementi pannellati, i quali andranno a costituire le parti esterne del pacchetto strutturale. Infatti, le due superfici di copertura (una interna ed una esterna) faranno da contenimento al traliccio portante interno.
Per la creazione di quest’ultimo ho optato per una doppia maglia rettangolare con tirante diagonale interno collegato ai montanti. Questo per dare più stabilità alla struttura e poter creare l’ancoraggio per i pannelli di copertura, fissati al traliccio, tramite borchie.
La singola maglia prevede la scelta di ferri φ = 52 mm per il frame rettangolare di entrambi i reticoli, mentre per il montante interno ferri φ = 20 mm.
Il materiale acciaioso scelto per adattarsi a zone costiere particolarmente “aggressive”, ricade sull’acciaio zincato. Infatti, questo metallo si unisce alle capacità di resistenza del ferro, inoltre, il bagno di zinco, protegge l’acciaio interno da aggressioni esterne.
La base della copertura è rinforzata per poi essere fissata alle placche con ferri d’armatura.
Questi ultimi saranno poi inseriti all’interno dei plinti in cls nel sottosuolo, i quali hanno il compito di scaricare a terra le forze di spinta e vincolare la struttura stessa.
La creazione del pattern è generata tramite un sistema ad incastro relativamente semplice. Infatti, si presenta come una combinazione di due tronchi piramidali a base esagonale, di cui il superiore è maggiorato, mentre quello inferiore interno è leggermente ridotto.
Tutti i pezzi sono autonomi e di varie dimensioni ed ogni elemento è definito da un codice pari al foro superficiale che lo ospita. Tale sistema risulta così semplice sia per l’assegnazione in loco che per la fabbricazione in stampa 3D. Inoltre, in caso di dannegiamento di alcuni componenti, rende possibile la sostituzione dei pezzi evitando di agire sulla struttura portante.
I vari elementi sono assicurati alla struttura tramite l’inserimento di un sigillate poisizionato alla base del punto di appoggio,costituito da un polimero ibrido, resistente ai raggi UV e alle condizioni atmosferiche di ambienti marini.
La percentuale di accumulo dei pattern sulla superficie forata può variare secondo algoritmo e si può così decidere in che posizione ottenere una maggiore concentrazione di elementi piuttosto che minore, in base a scelte estetiche ma soprattutto per esigenze fisiche. Il pattern scelto, inoltre, garantisce un ricircolo d’aria costante una volta inserito, poiché è forato sia nella base superiore che inferiore.
L’aria di accumulo, che si genera nella sezione voltata del padiglione, può così fuoriuscire garantendo un ricircolo costante senza surriscaldare il materiale soprattutto nei mesi estivi. Il gioco di pieni e vuoti generati permette di favorire continui cambiamenti di luce sia durante le ore diurne che notturne. In quest’ultimo caso la fonte luminosa deriva da faretti interrati nella pavimentazione sottostante i padiglioni.
La planimetria è gestita secondo vari percorsi intersecati tra loro, combinati in modo tale da ottenere un rapporto percentuale di verde pari all’80%. Il restante 20% è dedicato alla porzione pavimentata.
Il rapporto di trasposizione “dal micro al macro” continua ad essere valido anche per il disegno del verde. Infatti, le due porzioni laterali specchiate si rifanno al guscio calcareo dei balani visti al microscopio .
Come si può notare dalla planimetria, l’intera area è percorribile tramite i canali pedonali e viene lasciato al tempo stesso il giusto spazio di rispetto alle zone dedicate ai padiglioni.
Grazie alla planimetria in notturno è possibile notare l’effetto dato dalle luci solari interrate nella pavimentazione, le quali corrono lungo le sedute perimetrali arcuate e lungo il perimetro delle bordure verdi. L’area di progetto è stata arricchita accompagnando le luci solari all’inserimento di sassolini di vetro borosilicato uniti a fosfori evoluti all’interno della pavimentazione. L’inserimento di questa applicazione fotoluminescente vuole riprendere uno stadio del mare anche noto come “Mare in Amore”. Episodio sporadico e solitamente isolato che è possibile notare, con un po’ di fortuna, durante alcuni giorni estivi. La scelta di inserire questa tipologia di pavimentazione innovativa, legata ad un evento equoreo particolare, sta nel voler trasmettere un senso di stupore a tutti quegli utenti che non vivono la città quotidianamente, vedendola così trasformata nelle ore notturne. Questo materiale è in grado di raccogliere la luce del sole durante la giornata per poi rilasciarla, dopo il tramonto, per le 8 ore successive, diffondendo una luce dalle cromie verdi e azzurre lungo il percorso. Un modo ecologico ma davvero spettacolare di illuminare la pista, caratterizzato da un bassissimo impatto ambientale.
Infine, per quanto riguarda le bordure a lato della pista ciclabile, ho omaggiato Gilles Clèment, sposando la sua teoria riferita al “Terzo Paesaggio”; ovvero tutto ciò che Clèment identifica come “luoghi abbandonati dall’uomo”: i parchi e le riserve naturali, le grandi aree disabitate del pianeta, ma anche spazi più piccoli e diffusi all’interno delle città. Tra questi le aree industriali dismesse dove crescono rovi e sterpaglie, le erbacce al centro di un’aiuola spartitraffico o a lato delle piste ciclabili. Sono spazi diversi per forma, dimensione e statuto, che sono accumunati solo dall’assenza di ogni attività umana ma, se presi nel loro insieme, sono fondamentali per la conservazione della diversità biologica. A tale scopo ho riservato delle partiture vegetali a lato della pista ciclabile, inserendo una piantumazione specifica idonea al sito ambientale.
La ricerca progettuale potrebbe anche fermarsi qui, ma se si volesse perseguire una scelta ad approccio sperimentale, si potrebbe elevare il sito in analisi ad un ambiente estremamente innovativo. Una sorta di
“ Hortus bioluminoso ” per testimoniare i progressi sviluppati in ambito scientifico. Tale scelta può infatti sposare, in un futuro prossimo, le pratiche legate alla nuova disciplina che unisce biologia ed informatica, ovvero, la nano-bionica vegetale. Vale a dire l’insieme di quelle tecniche sperimentali che puntano a massimizzare e diversificare le funzioni delle piante aumentandone in maniera esponenziale la produzione di energia.
Lo scopo di tutto ciò è il raggiungimento di piante sostenibili che in un futuro non lontano, potranno illuminare le strade delle nostre città sfruttando l’energia solare, soluzioni di luciferasi o geni di funghi bioluminescenti incorporati nelle piante.
CONCLUSIONI:
Per mezzo di questo progetto innovativo, la frattura fra la città ed il mare, sarà ricucita attraverso la costruzione di elementi a stampo marino attraverso una riqualifica dell’esistente, con la messa a dimora di vegetazione costiera autoctona secondo le nuove sperimentazioni in campo scientifico.
Il lungomare diverrà così un nuovo luogo di grande attrattività e qualità ambientale, destinato alla percorrenza pedonale e ciclabile, alla sosta, allo svago, al tempo libero sia per i residenti che per i turisti. Grazie ad interventi quali il “Parco del Mare”, il “Belvedere idraulico” ed il progetto dei padiglioni “Thoracica”, l’obiettivo della rigenerazione del lungomare riminese è quello di proporre un concetto di benessere sociale dovuto alla presenza del mare e all’offerta di nuovi servizi funzionali alla creazione di un migliore prodotto turistico, che sia fondato sulla qualità della vita e che sia fruibile tutto l’anno.
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