La forma dell’edificio e il funzionamento bioclimatico.

Nelle riflessioni preliminari di un progetto l’aspetto formale costituisce un ambito di riflessione rilevante che in corso d’opera assurgerà anche a definire un linguaggio architettonico più o meno preciso e articolato.

In una progettazione sostenibile dal punto di vista dei caratteri di funzionamento ambientale la forma non può più essere un esercizio più o meno libero di composizione architettonica ma deve riferirsi specificatamente ad alcuni aspetti che è necessario fissare.

Noi tutti sappiamo che la forma di un oggetto è definita dalla sua superficie e da come l’oggetto si sviluppa nello spazio. Un edificio però cambia radicalmente il suo funzionamento rispetto a variazioni di forma.
La forma (dal latino formaticus, formaggio) di un edificio è essenzialmente definita dalla compattezza, la porosità e la snellezza.

La COMPATTEZZA dell’edificio

Il concetto di compattezza stabilisce una relazione tra superficie esterna e volume: questo individua la distribuzione delle masse che compongono il sistema considerato. Una sfera è un oggetto molto compatto perche a parità di superficie con qualsiasi altra forma è in grado di fornire maggiore volume. Un oggetto molto complesso con diversi lati e anfratti è un oggetto poco compatto. Il problema di sistemi molto compatti è la difficoltà di illuminare gli ambienti interni: difatti gli elementi più articolati presentano maggiore facilità nella illuminazione.

E’ altresì vero però che gli edifici compatti favoriscono un maggiore isolamento acustico in quanto offrono meno superficie a contatto con l’esterno e quindi ciò comporta una minore captazione dei rumori esterni. I rumori interni invece non sono riferibili al grado di compattezza degli edifici. Ma certamente l’aspetto più importante riguarda l’effetto climatico che un edificio compatto può indurre.

La diminuzione di superficie esterna,rispetto ad un sistema più articolato, riduce la superficie potenzialmente captante per la radiazione ma riduce drasticamente anche la dissipazione energetica. Negli edifici compatti, come già detto, è più difficile illuminare ma anche areare le superfici più interne. Diciamo che sostanzialmente si predilige l’utilizzo di sistemi molto compatti in climi particolarmente aggressivi: pensiamo agli igloo della zona artica e alle architetture egiziane o mediorientali caratterizzate dalla massiccia presenza di elementi cupolari.

La POROSITA’ nell’edificio

Il concetto di porosità è abbastanza conosciuto a tutti noi: un esempio di elemento molto poroso è un panno o una spugna. In pratica è in grado, grazie alla sua composizione molecolare, di assorbire mediante la sua superficie porosa gli elementi liquidi che incontra.

Un altro esempio può essere lo scolapasta, che mediante le sue bucature è in grado di fare passare l’acqua (in questo caso il materiale metallico non è assorbente come la spugna) mentre un altrettanto materiale metallico normalmente non consente il passaggio dell’acqua (pensiamo a un contenitore). In relazione al nostro edificio dunque è possibile definire la porosità come la proporzione tra volume pieno e volume vuoto dell’edificio.

Normalmente in un progetto architettonico la porosità viene definita dalla presenza di elementi vuoti all’interno di un sistema costruito: i cosiddetti patii.

Pensiamo ad esempio al progetto di Rem Koolhaas ad Agadir che è costituito da un sistema molto definito e solido che è stato reso poroso dalle bucature in copertura. Una porosità molto elevata consente un maggiore apporto e controllo della luminosità delle zone interne (le zone basamentali in caso di patii molto profondi però generalmente poco favorevoli). I patii certamente non favoriscono l’aspetto acustico in quanto la vicinanza delle pareti amplifica l’onda sonora.

Per quanto riguarda i rumori esterni i patii forniscono una buona protezione.

L’effetto climatico è invece piuttosto complesso: la porosità dispone una maggiore quantità di superficie a contatto con l’esterno (che quindi genera una maggiore dispersione di energia) ma nello stesso tempo favorisce nelle costruzioni compatte l’illuminazione interna, la ventilazione e la generazione di spazi intermedi che sviluppano un microclima proprio in grado di interagire anche favorevolmente con il clima, ad esempio aumentando l’umidità degli ambienti. Difatti i patii sono spazi emblematici delle architetture mediterranee caratterizzate da climi caldo aridi. Per tornare all’esempio citato prima di Koolhaas, qui è evidente la sapienza dell’architetto di predisporre un edificio caratterizzato da una certa compattezza e una porosità molto elevata proprio per favorire l’interazione positiva dell’edificio con l’ambiente circostante.

LA SNELLEZZA delle costruzioni

Il concetto di snellezza riguarda invece la proporzione di un edificio per quanto riguarda il suo sviluppo verticale rispetto all’ingombro orizzontale.

Un edificio snello per antonomasia è il grattacielo.Lo sviluppo verticale spinto nasce negli Stati Uniti verso l’inizio del 1900 quando in seguito alla rivoluzione industriale e alla introduzione di macchinari sempre più sofisticati ed efficienti è stata favorita l’industria costruttiva per quanto riguarda la realizzazione di edifici di grande altezza che, non soltanto rappresentavano la forza e la maestosità del potere, ma consentivano più prosaicamente di risparmiare molto suolo in riferimento alle stesse superfici realizzate con modelli tradizionali di media altezza.

Il progetto di Rem Koolhaas ad Agadir.

Il progetto di Rem Koolhaas ad Agadir.

Dal punto di vista dell’apporto luminoso è ovvio che una maggiore snellezza favorisce l’illuminazione naturale dell’edificio: più l’edificio è snello meno saranno gli spazi centrali che sono più difficili da illuminare. E inoltre i piani più alti avranno generalmente meno possibilità di essere ombreggiati da edifici vicini.

Per quanto riguarda la protezione dai rumori esterni certamente nei piani superiori, ad una certa altezza dalle fonti di rumori più comuni come le strade, ci sarà una certa attenuazione degli effetti di disturbo provenienti dalle zone limitrofe al suolo e una minore incidenza di riflessione sonora sugli edifici vicini.

La maggiore estensione di superficie verticale espone maggiormente l’edificio agli agenti atmosferici e crea difficoltà nella stratificazione dell’aria interna. In edifici di notevole altezza sono molto importanti gli aspetti strutturali e di resistenza dell’involucro; è necessario dunque un approfondito studio dell’aerodinamica, un dimensionamento strutturale consono al notevole peso dell’edificio e alla sua elevazione.

Un esempio molto efficace in merito è il nostrano grattacielo Pirelli a Milano opera dell’architetto milanese Giò Ponti che è stato progettato con una forma aerodinamica molto accentuata che segue l’andamento dei venti prevalenti nel capoluogo lombardo.

Il grattacielo Pirelli di Giò Ponti.

Il grattacielo Pirelli di Giò Ponti.

Si tratta di un edificio molto importante per la città di Milano, misura di una grande epoca storica e di una notevole innovazione tecnologica (si tratta di uno dei più alti edifici mai realizzati in calcestruzzo armato).

Queste considerazioni alla luce degli sviluppi formali del nostro intervento sono fondamentali nella generazione dell’intervento edilizio in un’ottica di sostenibilità ambientale efficace.

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