Ingegneria ad alta quota per il bivacco Edoardo Camardella

La nascita dell'iniziativa: il concept del Bivacco Camardella

Oggetto dell’articolo, il Bivacco Camardella nasce dall’idea di Progetto CMR e dalla famiglia Camardella, per rendere omaggio alla memoria di due ragazzi, Edoardo Camardella e Luca Martini, tragicamente coinvolti in una valanga sul Monte Bianco nel Novembre 2019, durante un’escursione alpinistica.

Il concept del Bivacco appare deciso ed iconico: i due blocchi che costituiscono il fabbricato, così come le due “punte” hanno un profondo significato intrinseco, poiché rappresentano un tributo ai due amici, mentre la testata vetrata sarà orientata verso il Monte Bianco ed i luoghi natali e delle imprese sportive di Edoardo e Luca.

Figura 1 – Sopralluogo e rilievo altimetrico sul Ghiacciaio del Ruitor, da parte di Luciano Camardella e del Team di Progettazione, tra i quali Massimo Roj (Progetto CMR) e Alberto Ferrari (Faces Engineering).

Le fasi di progettazione del bivacco

Il luogo scelto per la realizzazione del Bivacco, ovvero il crinale del ghiacciaio del Ruitor a 3360 m s.l.m. ha rappresentato una sfida unica per la progettazione; numerosi sono infatti i vincoli che hanno determinato la progettazione, da quelli ambientali, metereologici, a quelli invece inerenti la logistica di trasporto (trasporto stradale: autocarro; trasporto aereo: elicottero).

Una volta definito il “massing” del fabbricato da Progetto CMR, FACES ENGINEERING si è occupata del dimensionamento delle strutture portanti, considerando i carichi eccezionali che un simile ambiente obbliga a considerare.

 

Figura 2 – Prospetti del Bivacco

 

Progettazione strutturale

Fin dalle primissime fasi di concept, le modalità di costruzione e trasporto sono state dei vincoli che hanno dettato ed influenzato la progettazione strutturale; il Bivacco è stato infatti inteso come costituito da due blocchi pre-assemblati, in modo tale da poter essere realizzati a terra e traportati in quota mediante elicottero:

 

Figura 3 – Carpenteria dei due blocchi preassemblati

 

Ciascun blocco, completo di finiture, ha un peso di circa 2700 kg e, da un punto di vista strutturale, è formato da tre portali saldati resistenti a momento.

 

Figura 4 – Sezioni trasversali raffiguranti i portali

I profili in carpenteria metallica hanno sezione IPE 140, con l’eccezione dei due portali centrali, costruiti con UPN 140; i profili sono in acciaio zincato S355JR. La scelta di UPN consente di accostare ed unire meccanicamente i profili sull’anima (connessione “back-to-back”) una volta trasportati i due blocchi e collocati in posizione finale. La seguente immagine illustra tale connessione tra le anime dei profili UPN 140; le asolature previste consentono di compensare le eventuali tolleranze costruttive, e di garantire le opportune micro-regolazioni per l’allineamento dei due blocchi autonomi.

 

Figura 5 – Viste dal modello 3D dell’unione imbullonata “back-to-back” tra profili UPN 140

 

In direzione longitudinale sono presenti delle travi secondarie IPE 80 in appoggio sui portali. La copertura e le due campate centrali del bivacco sono opportunamente controventate con tiranti di diametro 12 mm. Alla base è presente un reticolo di travi e un graticcio metallico, su cui si appoggiano le finiture e la pavimentazione.

La stabilità nell’altra direzione è garantita dai controventi di falda e dai controventi verticali.

 

Figura 6 – Sezione longitudinale

 

La valutazione delle azioni dovute alla neve e al vento

Con riferimento alle Azioni adottate nel calcolo strutturale, è apparso immediatamente evidente che le vigenti norme (NTC2018 ed Eurocodici) non offrono dati o formulazioni idonee al fine di definire l’azione del vento e della neve alla quota considerata (le equazioni offerte dalle Norme sono infatti applicabili fino ad una quota di 1500 m s.l.m.). 

Pertanto si è deciso si agire in favore di sicurezza considerando un carico neve pari a 15kPa ed un carico vento pari a 5kPa.

Le seguenti immagini illustrano, qualitativamente, l’inviluppo delle sollecitazioni agenti sugli elementi strutturali, ricavate mediante modellazione elementi finiti in ambiente Autodesk Robot 2022:

 

Figura 7 – Progettazione Strutturale: a) Modello FEM; b) Inviluppo Sforzi Normali; c) Inviluppo Tagli; d) Inviluppo Momenti Flettenti

 

Si propongono inoltre, le massime deformate (in mm) della struttura soggetta all’azione del vento nelle due direzioni:

 

Figura 8 – Spostamenti massimi dovuti al vento

 

La fondazione del bivacco

La progettazione del sistema di fondazione è stata fortemente determinata dai problemi di logistica e trasporto di eseguito elencati:

• la struttura va posta su un pendio, una superficie non orizzontale per la quale, pur considerando la possibilità di rimuovere localmente delle porzioni di roccia mediante cariche micro-esplosive, risulta molto complesso raggiungere la planarità.
• la realizzazione di una superficie d’allettamento, tipo magrone o platea, o di plinti in calcestruzzo armato, avrebbe comportato un notevole aggravio in termini di costi di trasporto;
• data l’alta probabilità che gli strati superiori della roccia siano soggetti a fessurazione e frattura a seguito dei cicli di gelo e disgelo e degli elevati gradienti di temperatura, è risultato necessario prevedere un sistema di fondazione che trasferisca le forze (trazione e compressione) trasmesse dalla sovrastruttura ad una profondità notevole (3-4m), ove si è più ragionevolmente certi che la roccia sia integra.

Si è pertanto deciso di optare per un graticcio di fondazione in acciaio, formato da una serie di “plinti” (realizzato con profili in acciaio) aventi dimensioni differenti in modo da assecondare le quote variabili del terreno. I plinti sono ancorati a terra mediante micropali dywidag tramite un dettaglio che consente le opportune regolazioni verticali e la messa in quota del telaio che dovrà successivamente ospitare il Bivacco.

 

Figura 9 – Sezioni verticali: barre dywidag, plinti e telaio in acciaio

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 Si ringrazia Faces Engineering per la gentile collaborazione

Premi "In Architettura" 2023 Valle D'Aosta e Piemonte: al Bivacco Edoardo Camardella il riconoscimento Speciale WTW

Il Premio è assegnato all’intervento architettonico che più ha saputo coniugare la bellezza estetica e l’utilizzo di stili e materiali che permettano all’opera di dialogare con il paesaggio circostante.

Consegnati il 27 ottobre a Torino, nell’Aula Magna della Cavallerizza Reale (Università di Torino), i premi In Architettura 2023 Valle d’Aosta, di cui il Bivacco Edoardo Camardella si è aggiudicato quello speciale WTW WILLIS TOWERS WATSON*.

*WTW (Willis Towers Watson), già socio dell’Istituto Nazionale di Architettura (IN/ARCH), è una società globale di consulenza e intermediazione assicurativa, offre soluzioni a tutela della professione, incluse quelle per Architetti e Ingegneri.

L’obiettivo del Premi, promossi da L’Istituto Nazionale di Architettura e l’Associazione Nazionale Costruttori Edili, in collaborazione con Archilovers, è quello di coniugare la valenza dell’idea progettuale con la qualità del prodotto finale, promuovendo il valore dell’opera costruita intesa come esito della partecipazione di soggetti diversi.

Il Bivacco Camardella, sul ghiacciaio del Ruitor, è una micro-architettura di montagna dedicata ad Edoardo, giovane alpinista e maestro di sci, travolto da una slavina sul Monte Bianco con l'amico Luca Martini il 30 novembre del 2019.

Si tratta di una realizzazione che ha coinvolto un pool di professionisti e aziende guidati dall’architetto Massimo Roj, CEO di Progetto CMR.

Posizionato in vetta a 3.360 m slm il 4 Agosto 2022, grazie a un’operazione condotta con uno speciale elicottero proveniente dalla Svizzera, il Bivacco Edoardo Camardella è caratterizzato da una struttura leggera, resistente ed energeticamente autonoma, frutto di un intenso percorso di ricerca sulle soluzioni costruttive e sui materiali.

Può ospitare fino a sei persone ed è stato studiato per essere prodotto in stabilimento in due blocchi, successivamente accoppiati e installati in quota: per realizzarli è stato utilizzato un involucro prefabbricato ad alte prestazioni di isolamento. Il riscaldamento è a pavimento, progettato per garantire comfort a chi si riparerà in questa raccolta architettura innovativa; il Bivacco ospita anche una stazione meteo, ad oggi la più alta sulle Alpi Graie.

"Mi inorgoglisce e commuove questo premio, che naturalmente condivido con tutti i professionisti (architetti, ingegneri e designer) e le aziende che hanno partecipato a questa cordata di solidarietà, mettendo a disposizione expertise e componenti per la realizzazione. In cima al meraviglioso Ghiacciaio del Ruitor, si può vivere oggi un momento di comunione e di memoria, ricordando Edoardo e celebrando un luogo accogliente e aperto a tutti gli amanti della montagna."
Massimo Roj, CEO e Founder progetto CMR

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CREDITS

Team di progettazione

• Progetto CMR: Progettazione architettonica
• Faces Engineering: Progettazione Strutture e Facciate
• Ariatta Ingegneria dei Sistemi: Progettazione Impianti
• Politecnico di Milano: Wind Engineering
• Geologo Mauro Ravelli: Consulenza Geologica
• Ing. Gianluigi Franzini: Consulenza GPS

Costruzione e assemblaggio

• Gualini Spa: Assemblaggio Carpenteria
• Bertelli Srl: Rivestimenti esterni
• Concreta Srl: Allestimento interni

Partners

• Prefa, Guardian, Schüco Italia, OlceseRicci, Solbian, Dehn, Fiamm, Ceramiche Sant’Agostino, Santoni

Crediti Immagini: Faces Engineering, Andreè Barailler, Progetto CMR