Strutture a gravità

In architettura la forza di gravità che esercita una attrazione della materia verso il basso è vista normalmente come un ostacolo. Si vogliono fare edifici sempre più alti capaci di sfidare la natura, che in questi casi è vista quasi come un nemico. Al contrario troviamo esempi capaci di dialogare con le dinamiche naturali e di sfruttare la forza di gravità in modo da creare forme e morfologie efficienti.

Tra i più conosciuti ci sono le opere realizzate da Antoni Gaudí che utilizza la catenaria per trovare la forma dei suoi edifici. Tessendo nello spazio le corde, cui appende differenti sacchetti, A. Gaudí ottiene una trama in cui le forze si distribuiscono in funzione della gravità. Rigirando l’immagine del modello e applicando un adeguato parametro di correzione tra il peso dei sacchetti e la struttura a scala reale ottiene una forma dove il materiale è utilizzato in modo efficiente, portando al limite le sezioni strutturali. Nelle sue opere A. Gaudí utilizza mattoni e pietre mentre il modello della catenaria a gravità funziona a trazione, però permette definire la distribuzione delle forze e una volta girato può essere applicato a materiali resistenti a compressione.

Struttura generata con il programma Cinema 4D applicando la forza di gravità a una maglia appesa.

La possibilità di utilizzare la gravità per definire la forma può essere anche impiegata nella fase costruttiva di una struttura dipendendo dai materiali che si utilizzano. Per esempio nel laboratorio realizzato nel 2004 con studenti della Scuola Media Garibaldi (Aprilia, Roma) è stata costruita una quinta scenica con gusci di carta ottenuti per gravità. I fogli di giornale riciclati bagnati in colla vinilica sono stesi in più strati su dei teli di plastica che sono degli stampi a gravità. Una volta seccati gli strati il materiale diventa rigido e grazie alla morfologia il pannello è autoportante. In questo modo degli studenti tra i 10 e i 13 anni hanno costruito uno scenario applicando principi di morfogenetica e utilizzando la tecnica carta pesta per riciclare la carta nel rispetto di una architettura sostenibile per il medio ambiente.

Gusci a gravità in carta riciclata realizzati con studenti della Scuola Media Garibaldi (Roma, 2004).

Nel laboratorio che abbiamo realizzato nel 2008 a Buenos Aires invece il sistema di gusci a gravità ha utilizzato materiali come tessuti e cemento per costruire una copertura temporanea nella Villa Carlos Gardel. Su un sistema di cavi sono state appese le stoffe impregnate con un impasto di cemento en colla vinilica che dà elasticità e riduce possibili fessurazioni durante la fase di seccato. I tessuti stesi tra i cavi si sono lasciati seccare, riducendo progressivamente il loro volume per la perdita dell’acqua ha messo in tensione tutto il sistema architettonico. In questo caso i tessuti sono diventati dei gusci rigidi che interagiscono con la struttura grazie alla forza di gravità utilizzata nella fase di costruzione.

Costruzione dei gusci a gravità in tessuti e cemento del laboratorio di autocostruzione realizzato nella Villa Carlos Gardel (Buenos Aires, 2008)

Struttura terminata con i gusci rigidi e atto di chiusura del laboratorio con la consegna dei certificati ai partecipanti (Villa Carlos Gardel, Buenos Aires, 2008)

Gli esempi proposti mostrano come si può dialogare con le dinamiche naturali come la gravità che tanto sfidiamo per definire differenti aspetti dell’architettura. Nella fase progettuale i sistemi a gravità definiscono la morfogenesi dello spazio. Mentre nella fase di costruzione degli elementi architettonici si osserva la stretta correlazione tra le caratteristiche dei materiali e il comportamento strutturale. I risultati ci mostrano, quindi, come possiamo migliorare l’efficienza di una costruzione, riducendo il materiale utilizzato e generando forme ottimizzate.