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Nuovi edifici in calcestruzzo: si può parlare ancora di applicazioni innovative?

Perché si è scelto di usare il calcestruzzo in un intervento di rigenerazione urbana che ha visto la trasformazione dell’ex Caserma militare “Perotti” di Bologna nella nuova sede della direzione Provinciale Bologna 2,
In questo articolo si spiegano benefici e caratteristiche del progetto.

Nel nuovo progetto dell’ex Caserma Perotti a Bologna, ArchLivIng ha scelto di utilizzare il calcestruzzo: vediamo benefici e caratteristiche.


L'uso del calcestruzzo nel progetto dell’ex Caserma militare “Perotti” di Bologna

Il progetto dell’ex Caserma militare “Perotti” di Bologna affronta la trasformazione di un edificio dismesso nella nuova sede della direzione Provinciale Bologna 2, che include una sede archivistica interregionale dell’Agenzia delle Entrate.

L’obiettivo del progetto è restituire un carattere ‘aperto’ ad un luogo storicamente destinato ad essere ‘chiuso’: un’operazione di rigenerazione urbana che punta a rendere finalmente disponibile all’uso pubblico un’area fino ad oggi sottratta alla città.

La proposta progettuale si muove a partire dalla costruzione di una continuità tra elementi vegetali ed elementi costruiti che articolano il disegno complessivo.

In questo articolo ci soffermeremo su una caratteristica del progetto: l’utilizzo del calcestruzzo.

Tra gli edifici progettati, spicca –in senso metaforico e letterale – il volume di una “Torre” adibita ad uffici: un volume di 7 piani fuori terra che raggiunge una quota sommitale di circa 30 m.

Lo studio della struttura di questo manufatto, pensata in calcestruzzo armato, ha concentrato intorno a sé uno sforzo importante per garantire “organizzazione industriale, teorie scientifiche, sensibilità estetica, grandiosi interessi economici e […] azione educativa su tutti.” (per citare proprio uno dei maestri del calcestruzzo armato: Pier Luigi Nervi). 

 

Idealizzazione e modellazione della “Torre” della ex caserma Perotti di Bologna

Figura 1: Idealizzazione e modellazione della “Torre”

 

Seppure il progetto sia pensato per essere innovativo sotto molti aspetti, abbiamo concepito l’apparato strutturale applicando un approccio intuitivo alla conoscenza empirica relativa ai principi fondamentali dell’edificio: facendo affidamento all’istinto, alle esperienze passate e alla conoscenza dei principi fondamentali del costruito.

Inoltre, il progetto è costruito per integrare in modo totale le varie discipline coinvolte nel processo di design: per questo, anche gli elementi strutturali sono volutamente lasciati visibili all’interno degli ampi spazi, per attestare la peculiare sinergia fra architettura e ingegneria.

La struttura della Torre

Il corpo principale della “Torre” è costituito da un sistema di elementi verticali a pilastri e setti collegati ai vari orizzontamenti mediante solai a soletta piena in calcestruzzo armato, adottando dunque la più classica struttura di solai a fungo.

Tale schema strutturale è stato scelto per due motivi principali:

  • il primo di carattere puramente funzionale, visto che l’assenza di travi di collegamento tra i pilastri ed il ridotto spessore della soletta garantiscono ampi spazi da dedicare agli impianti;
  • il secondo di carattere puramente estetico, in onore alla tradizione che esalta l’ampia libertà spaziale delle opere in calcestruzzo.

La scelta ha quindi comportato un distacco dagli standard di progettazione più attuali.

Adottando un filtro puramente ingegneristico, rileveremo due particolarità:

  • la presenza di solai a fungo per assicurare spazi ampi senza ricorrere ad ulteriori elementi massicci;
  • la presenza di una struttura esterna di controventamento, con lo scopo di bilanciare le eccentricità del baricentro delle rigidezze a causa dei due vani realizzati in setti di calcestruzzo armato.

Deformata del progetto dell'ex caserma Perotti per azione sismica

Figura 2: Deformata per azione sismica

 

Lo studio che abbiamo condotto sugli sviluppi storici del calcolo dei solai a fungo aveva l’obiettivo di validare i risultati ottenuti mediante analisi numeriche agli elementi finiti.

 

 Sollecitazioni flessionali solaio a fungo

Figura 3: Sollecitazioni flessionali solaio a fungo

 

Richiamando il riferimento iniziale di questo articolo, la scelta di una tale tipologia di struttura volge uno sguardo nostalgico al lavoro di Pier Luigi Nervi, il quale sulla base di risultati analoghi riferiti a solai a fungo, progettò il famoso solaio a nervature isostatiche. Questo particolare solaio che ha fondamenta proprio nell’analisi dell’andamento delle tensioni in una soletta vincolata puntualmente sui pilastri.

Che differenza c'è quindi con il lavoro di Pier Luigi Nervi?

Lo scarto tecnologico rispetto al lavoro di Nervi si traduce nell’implementazione, sempre più imprescindibile, del software per lo scambio dei dati tra i vari professionisti che consente di integrare in modo efficace le diverse discipline nelle varie fasi di progettazione.

L’interoperabilità del software identifica lo scambio continuo di dati tra applicazioni differenti, ognuna delle quali opera in maniera autonoma. Per il caso specifico della Caserma Perotti, abbiamo potuto attivare un processo di interscambio di dati mediante strumenti di conversione da modelli BIM a modelli agli elementi finiti, permettendo di eliminare sprechi nelle fasi di ricreazione, editing e conversione dati.

Un requisito fondamentale per l’implementazione efficace di un processo di questo tipo, ovvero per fare in modo che il modello strutturale ricavato da un software per la modellazione architettonica sia corretto ai fini del calcolo, è stata necessaria una buona programmazione e gestione del progetto.

In questo senso abbiamo l’opportunità di innovare quel processo che si colloca intorno al calcestruzzo armato in modo parallelo rispetto all’innovazione che possiamo applicare al materiale in sé. 

Scambio dati tra modello BIM e modello strutturale agli elementi finiti

Figura 4: Scambio dati tra modello BIM e modello strutturale agli elementi finiti


Si ringrazia lo Società di Ingegneria e Architettura ArchLivIng per la gentile collaborazione.

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