Otto ali per un teatro - Il Wuxi Grand Theatre

Otto ali di acciaio coprono i volumi del teatro come un grande ombrello, proteggendoli dalle copiose piogge autunnali e dal sole durante la stagione estiva. Il Wuxi Grand Theatre testimonia la complessità costruttiva delle architetture che traggono ispira-zione dalla natura e tentano di imitarne le forme e le strutture.

La Cina è oggi uno dei paesi al mondo dove il settore dell’edilizia è più fiorente. In questo contesto, il Wuxi Grand Theatre è frutto di una stretta relazione tra l’approccio progettuale olistico della tradizione architettonica europea e l’attuale dinamicità del mercato lo-cale che consente la realizzazione di grandi opere con investimenti economici consistenti e in tempi molto ristretti, rispetto alla prassi del vecchio continente. Nasce così un edificio che si pone come nuova icona di una città in pieno sviluppo che conta circa 7 milioni di abitanti e si trova a soli 45 minuti di treno da Shanghai, nella parte orientale della Cina. Un edificio pubblico dalle grandi dimensioni, collocato su una penisola artificiale che si protende nel lago e caratterizzato da una forma architettonica facilmente riconoscibile che richiama la natura. Otto gigantesche ali di acciaio imitano, nella forma ma anche nel principio strutturale, le foglie di un albero e al contempo sono disposte in modo idealmente simmetrico ai lati di un asse centrale che attraversa l’edificio, così da richiamare alla memoria le ali di una farfalla.

Vista del fronte principale con la scalinata di accesso ( a sinistra); Vista aerea dell’intero complesso (a destra).

Vista del fronte Nord con le vetrate dei foyer di accesso agli auditorium.

Il concept
Nel giugno del 2008, l’Ufficio per i Progetti Urbani Importanti della città di Wuxi ha indetto un concorso internazionale a inviti per individuare il progettista del nuovo complesso teatrale cittadino. Lo studio finlandese PES-Architects si è aggiudicato il primo premio davanti ai concorrenti provenienti da Germania, Francia, Giappone e Danimarca. La proposta progettuale trae spunto dalla posizione geografica del complesso, da un risposta funzionale alle richieste della committenza e da una rilettura di alcuni elementi naturali. Il sito di progetto è costituito da un’ampia penisola artificiale che si insinua nel Lago Taihu, a poca distanza da un ponte autostradale che collega due parti di città, superando una profonda baia. La posizione geografica e la funzione richiamano il luogo dove sorge l’Opera House di Sydney che, con le sue vele, è divenuta un simbolo dell’Australia in tutto il mondo. Per questo motivo, essa è divenuta fonte di ispirazione per Pekka Salminen, fondatore dello studio, e per Tuomas Silvennoinen, suo partner di progettazione. Il lago diviene lo sfondo al teatro che viene reso monumentale grazie alla collocazione su un ampio basamento, alto 6 metri, e all’assenza di altri edifici circostanti con cui confrontarsi. Il gesto progettuale più deciso è costituito dall’inserimento delle grandi coperture metalliche che si allargano a partire da un nucleo centrale allungato e salgono a coprire i volumi edificati veri e propri, disposti ai lati. L’importanza compositiva e funzionale di questi elementi è sottolineata dal contrasto cromatico tra il grigio delle lamiere di alluminio delle vele, il beige della pietra che riveste i vo-lumi sottostanti e l’azzurro del cielo e del lago. L’edificio è alto 50 metri e le ali sono sollevate e ben più estese dei volumi sottostanti, svolgendo un’azione di protezione dalla radiazione solare incidente durante la stagione estiva.

Il progetto
L’edificio è organizzato secondo una matrice funzionale radicata nella tradizione culturale della progettazione architettonica finlandese. Esso è diviso in due volumi contrapposti con identiche caratteristiche costruttive ed estetiche, nei quali sono inserite le funzioni principali, e connessi/separati da un corpo centrale trasparente, per un totale di 78.000 m² di superficie utile. Il corpo di maggiori dimensioni,
collocato sul lato sinistro e affacciato verso il lago, accoglie l’auditorium principale composto da una sala per 1800 spettatori, il foyer dedicato, uno spazio espositivo e le strutture di servizio per gli operatori. Le attrezzature sceniche prevedono un palco di grandi dimensioni, il retropalco e tre palchi laterali, oltre a uno spazio per carico e scarico dei materiali di scena. Il foyer è situato in posizione opposta rispetto all’ingresso principale al complesso, così da godere dell’affaccio verso il lago attraverso il fronte posteriore dell’edificio totalmente trasparente. Nel secondo volume, che ha una superficie ridotta a circa un quarto rispetto al primo, trova posto un auditorium per 700 spettatori, organizzato come spazio flessibile con una pianta rettangolare e le sedute di platea allestite su piattaforme mobili. La sala principale è destinata alle rappresentazioni del teatro classico mentre la seconda sala nasce per adattarsi alle esigenze del teatro contemporaneo. Tra i due corpi appena descritti è inserito il volume trasparente dell’atrio principale, vero fulcro della composizione progettuale. Esso è pensato come uno spazio aperto al pubblico indipendentemente dalle rappresentazioni teatrali, esattamente come una strada che dalla città entra nell’edificio del teatro, lo attraversa e esce sul lato posteriore per perdersi nel lago. Per questo motivo sia i fronti che la copertura della hall centrale sono caratterizzati dalla luce, dalla trasparenza e dal colore bianco, che segna un contrasto rispetto ai colori scuri delle sale. Il filo conduttore di questo percorso è dato da una foresta di 50 colonne luminose, dell’altezza di 9 m, che sono distribuite nella piazza antistante lungo la scalinata che supera i 6 m di dislivello del basamento, all’interno dell’atrio, dove svolgono la funzione strutturale nei confronti della copertura, e infine alle spalle dell’edificio dove si perdono nel lago. Sia l’atrio centra-le che quello posteriore sono organizzati su più livelli e garantiscono molteplici punti di osservazione verso il lago. Nel basamento sono inseriti gli ambienti di servizio alle attività teatrali, come i depositi per il materiale di scena, e i parcheggi. La quota del pavimento della hall principale è raccordata alla quota della città, inferiore di 6 metri, da alcune scalinate e da alcune rampe pedonali che sui fronti laterali e su quello posteriore lasciano spazio a un teatro all’aperto, a giardini pensili su gradoni e a un muro di contenimento rivestito in pietra grigia scura che, sul fronte affacciato al lago, segna lo stacco tra le vetrate a tutta altezza del foyer e l’azzurro dell’acqua.

Vista del foyer principale (a sinistra); Vista delle ali che escono dalla copertura in vetro del foyer (a destra).

Le strutture delle ali
Entrambi i corpi di fabbrica hanno una copertura piana a terrazza, in molte aree direttamente accessibili dal pubblico che può godere di un’ampia vista panoramica sul lago Taihu e sulla città di Wuxi. Ciò che però determina l’immagine iconica del centro culturale sono le otto ali di acciaio che sovrastano la copertura vera e propria delle sale teatrali. I progettisti si sono ispirati direttamente alla natura e queste strutture sono pensate come grandi foglie che si aprono a ventaglio in orizzontale e sono radicate al suolo con un gambo lungo e proporzionalmente molto sottile. Le 8 ali crescono come alberi allineati lungo l’asse principale dell’edificio e 5 di essi si innalzano proprio all’interno del foyer e ne bucano la copertura. In questo modo, i visitatori possono percepire la grandezza delle strutture sia in lontananza che dall’interno dell’edificio. Dal punto di vista funzionale, la loro dimensione consente non solo di schermare efficacemente le grandi facciate trasparenti che chiudono i foyer e di raccogliere e convogliare a terra le acque piovane, ma anche di coprire le terrazze di copertura che diventano così fruibili in ogni stagione. Le grandi ali sono caratterizzate da linee curve e da bordi incurvati verso l’alto tanto da richiamare le coperture di talune architetture cinesi del passato. Il ricorso alle lamiere forate in alluminio per realizzare il rivestimento delle superfici inferiori consente all’osservatore di percepire le ali in modo diverso durante il giorno e la notte: nel primo caso il rivestimento è opaco quindi le ali si presentano come corpi compatti, al contrario durante la notte la luce prodotta da migliaia di LED installati all’interno le rende trasparenti e colorate. La progettazione delle vele ha costituito la maggiore sfida dello studio PES-Architects poiché il sistema strutturale di questi elementi geometricamente complessi e dalle grandi dimensioni doveva essere efficiente, realizzabile da un partner locale ed economico. L’ala di maggiori dimensioni ha una lunghezza di 80 m ai quali si aggiungono altri 20 m a sbalzo. Il primo modello strutturale prendeva spunto dalla conformazione delle imbarcazioni, presentando alcune travi principali incrociate perpendicolarmente alle secondarie e rivestite da una superficie traslucida. L’ottimizzazione della distribuzione dei carichi ha in seguito spinto ad optare per una struttura a traliccio, costituito da tubi in acciaio con diametro di 400 mm, intrecciati e con doppia curvatura. Al fine di semplificare le operazioni di costruzione, le strutture portanti sono state sezionate in moduli del peso massimo di 25 t, ciascuno assemblato in officina mediante saldatura delle componenti e preverniciato. Ogni modulo è poi stato trasportato al cantiere, sollevato in quota e fissato ai moduli adiacenti. La forma delle ali è stata definita a partire da esigenze estetiche e dalla necessità di garantire la massima schermatura possibile dei fronti trasparenti, ampliando quanto più possibile lo sbalzo per enfatizzare il concetto di distacco tra la vela e la struttura sottostante. La complessità della forma ha generato notevoli difficoltà nel progetto delle superfici alari e nella determinazione della corretta forma dei pannelli di rivestimento che in taluni casi posseggono una doppia curvatura per assecondare la sagoma delle strutture portanti, rese poi visibili dalla trasparenza del rivestimento.

Vista di cantiere: le fondazioni di un’ala (a sinistra). Vista di cantiere: assemblaggio delle componenti del gambo di un’ala (a destra).

Vista di cantiere: strutture tubolari delle ali (a sinistra). Vista di cantiere: i gambi delle ali attraversano i vuoti della copertura del foyer (a destra).

Dettagli costruttivi delle cerniere di base delle travi reticolari che sostengono gli sbalzi.

L’estensione delle superfici in lamiera è di oltre 36.000 m² e la sagoma non lineare delle singole lastre ha imposto tolleranze dimensionali minime. Lo studio approfondito della suddivisione in moduli delle superfici delle vele ha consentito di ridurre a solo il 4% dei 28.000 pannelli totali quelli da realizzare con doppia curvatura, fatto che si è tradotto in un considerevole vantaggio economico e in termini di tempi di produzione. I pannelli che rivestono i gambi e le facce inferiori delle ali sono stati prodotti in alluminio dalla società Seven di Shandong, sono spessi 5 mm e distanziati 200 mm dalle strutture portanti. La difficoltà di costruzione del sistema di rivestimento ha spinto lo studio di progettazione a richiedere al produttore delle lastre di rea-lizzare una prova di assemblaggio su un modello in scala reale del collo di una vela. La sperimentazione ha evidenziato una ulteriore difficoltà di produzione dei moduli più complessi: la curvatura meccanizzata avrebbe definito solo la geometria di mas-sima dei pannelli mentre una successiva azione manuale degli operatori avrebbe consentito di raggiungere la curvatura desiderata. Per ragioni di maggiore sicurezza è stato realizzato anche un campione del rivestimento direttamente in cantiere prima di avviare la produzione complessiva dei pannelli di rivestimento. In questa occasione si è potuto definire anche la più opportuna percentuale di foratura delle lastre, mediando tra il livello di opacità ricercato durante il giorno e il livello di trasparenza desiderato durante le ore notturne quando l’illuminazione interna sarà in funzione. I 18.000 m² di rivestimento superiore hanno una conformazione più semplice dei pannelli che completano la faccia inferiore ma in questo caso la complessità dei giunti è maggiore poiché è necessario assicurare la totale impermeabilità del sistema e una efficiente raccolta delle acque piovane che devono essere convogliate a terra lungo il gambo. Per questo motivo, l’azienda Rheinzink ha realizzato un modello in scala reale del rivestimento superiore, costituito da doghe in zinco-titanio, posate in diagonale rispetto all’asse delle strutture. La cura nella progettazione delle superfici di rivestimento delle ali ha costituito uno degli obbiettivi fondamentali sia per esigenze funzionali sia per motivi estetici. Il fatto che i gambi delle ali penetrino all’interno del foyer principale attraverso la copertura trasparente ha reso necessaria una progettazione accurata onde evitare l’infiltrazione delle acque piovane nel punto di attraversamento della copertura da parte delle strutture metalliche. Rispetto alla qualità della realizzazione, era assolutamente necessario che i rivestimenti metallici dei gambi fossero forati, curvati e assemblati con grande precisione, al fine di garantire una notevole qualità estetica allo spazio di rappresentanza principale. Le 8 ali sono pensate come strutture ancorate al piede del gambo ed estese a sbalzo sopra i volumi delle sale teatrali, senza avere alcun contatto con esse. Sotto il profilo strutturale, tali elementi necessitano però di un appoggio ulteriore che è stato risolto con l’inserimento di travi reticolari incernierate alla base e allineate lungo i fronti esterni degli edifici a formare una tessitura regolare. Le travi sono formate da coppie di elementi tubolari in acciaio verniciato del diametro di 200 mm incernierati alla base e collegati superiormente alle strutture delle ali; questi elementi sono connessi tra loro e con un terzo corrente verticale posto su un piano arretrato attraverso elementi tubolari diagonali del diametro di 100 mm che rea-lizzano il controvento degli elementi più snelli. Per quanto queste travi siano articolate e di dimensione consistente tendono a scomparire in confronto alla massa opaca e ben più incombente delle ali, dando effettivamente l’impressione che queste ultime siano sospese sul vuoto.

Modelli costruttivi dei dettagli precedenti e vista di cantiere: il fronte Ovest.

I rivestimenti interni
Il secondo tema progettuale che caratterizza questo edificio è costituito dai rivestimenti interni delle sale teatrali e del foyer: in ogni ambiente le pareti e il soffitto che dona carattere ad ognuno di essi e al contempo ha rappresentato una sfida nella costruzione. Nell’auditorium principale, il legno di bambù riveste le pareti, i parapetti delle gallerie e la grande maschera appesa al soffitto. È stato scelto quale richiamo alla tradizione cinese ed è stato nobilitato da materiale economico e popolare a elemento in grado di garantire elevata qualità estetica e acustica dei rivestimenti. Al fine di rispondere positivamente alla richiesta di realizzare un rivestimento curvilineo e con densità superiore a 35 kg/m², il legno di bambù è stato trattato per costruire blocchi massicci di fibre pressate, curvati a vapore e successivamente assemblati attraverso perni passanti filettati. La scelta è ricaduta su questa particolare tipologia per esigenze di resistenza al fuoco e di stabilità dimensionale del rivestimento. Per ovviare alle naturali differenze cromatiche del bambù i blocchi sono stati sottoposti a un trattamento di carbonatazione superficiale che ha reso il colore bruno e uniforme. La complessità delle forme della sala ha spin-to i progettisti ad utilizzare la modellazione tridimensionale per definire le caratteristiche geometriche dei quasi 16.000 pezzi, in gran parte unici per dimensioni e sagoma, e per supportarne la produzione effettuata da macchine a controllo numerico. Tutti i blocchi, mediamente lunghi 900 mm, alti 100 mm e spessi 80 mm, sono curvati a vapore secondo le esigenze e assemblati attraverso due perni filettati in acciaio che sono inseriti verticalmente per consentire il successivo fissaggio alle sottostrutture in profili di acciaio, a loro volta ancorati alle strutture portanti in calcestruzzo. La complessità delle forme e il desiderio di ottenere la massima precisione possibile nell’assemblaggio delle componenti ha spinto a predisporre alcuni modelli in scala reale e alcune prove di installazione presso la sede del produttore e a vietare gli inter-venti di aggiustamento in cantiere degli elementi eventualmente difformi. Se il materiale del rivestimento interno dell’Auditorium principale rappresenta la Cina, quel-lo dell’atrio principale richiama la natura finlandese, luogo di origine dell’architetto Pekka Salminen e caratterizzata dai laghi, dalla neve e dal ghiaccio. I progettisti han-no scelto come materiale rappresentativo il vetro, espressione di luce e di trasparenza, e hanno trattato la superficie in modo tale da farla risultare curva e ondulata. Le pareti del foyer sono quindi rivestite da quasi 20.000 mattoni in vetro, prodotti per stampaggio in sagome di acciaio e fissati su una sottostruttura costituita da barre filettate verticali in acciaio attraverso braccini regolabili. La retroilluminazione è affidata a un sistema wall-washing che proietta luce bianca dall’alto così da rendere vive le onde impresse nel vetro che generano un contraltare ideale alla superficie del circostante lago Taihu. Anche l’auditorium più piccolo e il relativo foyer sono caratterizzati da due rivestimenti simili nella forma ma molto distanti nell’a-spetto cromatico. La sala di rappresentazione è completamente rivestita da mattoni sfaccettati in GRG (Glass Reinforced Gypsum) di colore nero e dalla finitura lucida. Le superfici sono tanto uniformi e scure quando la sala è completamente illuminata tanto diventano vive quando su di esse si riflettono le luci di scena. L’effetto della scatola nera e rigida contrasta anche con le linee sinuose del parapetto della galleria, realizzato in blocchi di bambù identici al rivestimento dall’auditorium principale. Nel rivestimento del foyer è ripetuta la stessa trama ma i blocchi sfaccettati sono in pietra calcarea dal colore caldo e l’alternanza di superfici lucide e opache richiama nuova-mente la superficie increspata del lago.

Il rivestimento in alluminio forato a posa ultimata (a sinistra). Le terrazze sulla copertura dell’au-ditorium, protette dalle ali in acciaio (a destra).

L’interno dell’auditorium principale.

Vista interna dell’auditorium più piccolo.

Il rivestimento in vetro del foyer.

Immagine di dettaglio del rivestimento in vetro.

Vista diurna: le ali sono opache e massicce. Vista notturna: il rivestimento forato delle ali diventa trasparente grazie all’illuminazione retrostante.

L’importanza della luce
La luce gioca un ruolo da protagonista nel sottolineare le caratteristiche principali di questo complesso, assegnando maggiore o minore evidenza alle componenti architettoniche nel passaggio dal giorno alla notte. La presenza di 50 colonne alte 9,50 m, con diametro di 75 cm e rivestite da lastre in vetro stratificato opaco curvato e retroilluminato, segna un percorso che inizia nella piazza antistante, attraversa lo spazio del foyer principale, esce sulla terrazza posteriore e si perde nelle acque del lago. Durante il giorno, il foyer principale è invaso dalla luce che penetra attraverso i grandi lucernari in copertura e le colonne tendo-no a scomparire, uniformandosi con il bianco delle strutture orizzontali. Al contrario, durante la notte generano un bagliore che le rende protagoniste dello spazio esterno e interno. L’illuminazione a LED inserita sotto le lamiere forate delle ali permette di ribaltare la percezione dei volumi durante le ore notturne poiché il rivestimento si smaterializza completamente lasciando trasparire la complessità del reticolo strutturale interno. Durante le ore diurne invece, l’al-luminio delle lamiere riflette la luce verso l’esterno e la foratura non è più visibile. Le ali appaiono quindi opache e massicce in tutta la loro imponenza e sovrastano i volumi chiari delle sale teatrali che, al contrario, sembrano scomparire. L’impiego dell’acciaio con funzione strutturale e dell’alluminio come rivestimento è stato fondamentale per la realizzazione del Wuxi Grand Theatre, un edificio che testimonia la complessità costruttiva delle architetture che traggono ispirazione dalla natura e tentano di imitarne le forme. In particolare, la complessità geometrica delle ali e l’ampiezza delle strutture a sbalzo non avrebbero potuto trovare piena realizzazione se non attraverso l’utilizzo di un materia-le che garantisce delle performance strutturali elevate a fronte di sezioni contenute. Le lamiere forate permettono inoltre alla luce di donare carattere all’edificio.
 

Vista notturna degli sbalzi e dell’intero complesso.

Articolo tratto da Costruzioni Metalliche, n. 1 - 2014