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Mauro, Alberto

Strategie sostenibili e applicazioni biomimetiche : riprogettare il centro culturale Mohammed VI, Saint Etienne.

Rel. Roberto Pagani, Giacomo Chiesa. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, 2014

Abstract:

INTRODUZIONE:

Accrescere il potenziale di sostenibilità di un edificio nella fase progettuale per cercare di instaurare un equilibrio tra architettura, uomo e Natura sono i presupposti sui quali è basato in caso studio oggetto di questa Tesi.

Per poter elaborare un'idea altamente sostenibile è stata proposta una logica progettuale che fin dal principio cerca di seguire gli insegnamenti del mondo naturale. La Natura è considerata come un insieme di elementi interagenti e interdipendenti, cioè una comunione di saperi che collaborano e instaurano tra di loro un equilibrio in continua mutazione.

L’idea che la Natura sia una grande banca dati alla quale attingere informazioni non è recente. I più grandi studiosi e scienziati della Storia hanno interpretato il libro della Natura cercando di estrapolarne regole e informazioni che nel hanno radicalmente cambiato il rapporto stesso con l'uomo.

Come scrisse Galileo Galilei ne “Il saggiatore”, “ l’Universo è un libro scritto in lingua matematica e i caratteri sono i triangoli, cerchi e altre forme geometriche”.

Lo studio empirico dei fenomeni naturali portò l’uomo a leggere tra le righe della Natura per cercare di comprendere le leggi che ne regolano l’ordine e il funzionamento. L’essere umano divenne lettore del grande libro e allo stesso tempo capì di poter interagire con esso, reinterpretando le leggi in maniera artificiale. Così alla scienza, che cerca di spiegare le leggi della Natura, l’uomo ha affiancato la tecnica. Il ruolo di scrittore ha portato l’essere umano ad acquisire un punto di vista imparziale e superiore, dal quale studiare l’universo.

Tuttavia è la stessa scienza ad aver proposto un’altra visione dell'insieme, in cui l’uomo oltre ad essere lettore del libro, è egli stesso personaggio dell’intreccio. L’idea di un’architettura sostenibile nasce proprio dalla presa di coscienza del fatto di essere parte integrante del complesso sistema naturale.

L'elaborato mette in relazione diversi attori che interessano un progetto architettonico e apre nuovi scenari sull'avanzamento di una proposta architettonica sostenibile e fortemente integrata con l’ambiente.

Il lavoro di tesi si articola in due principali fasi.

La prima parte riguarda la presentazione della proposta progettuale del Centro Culturale Islamico Mohammed VI, nella città di Saint Étienne, Francia. Si tratta di un progetto architettonico svolto in collaborazione con lo studio di architettura Archimix, con sede a Lione, e l’École Nationale Supérieure d’Architecture di Saint Étienne nell’ambito delle opportunità di scambio internazionale per tesi all’estero.

Una breve introduzione della città di Saint Étienne precede la presentazione del caso studio. Il progetto di concezione tradizionale si pone come un’interfaccia di due mondi in piena mutazione, esso cerca dì instaurare un sottile filo di connessione tra l’Oriente e l’Occidentale senza tralasciare il carattere del sito di costruzione. Questo luogo si pone come un importante mezzo di dialogo e di scambio culturale per dare spazio ad aspetti sociali come la solidarietà, la diffusione artistica, la formazione educativa e la ricerca.

Il Centro Culturale, situato adiacentemente alla Moschea Mohammed VI, prevede la costruzione di una sala conferenze e spettacolo, una sala informatica, uno spazio d’esposizione, una scuola coranica, una caffetteria e un ristorante, il tutto su una superficie di circa 3500 m².

Nella seconda parte dell’elaborato viene condotto uno studio sui possibili interventi da effettuare per accrescere il potenziale sostenibile del progetto.

Questa parte è stata svolta sotto la supervisione del Prof. Roberto Pagani e l'architetto Giacomo Chiesa del dipartimento di Architettura e Design, settore di innovazione tecnologica del Politecnico di Torino.

La seconda proposta architettonica del caso studio è strutturata su tre strategie aventi differenti scale d’intervento.

Il primo intervento consente di migliorare la sostenibilità del progetto mediante la riduzione della produzione dei rifiuti solidi e una migliore efficienza nell’uso delle risorse materiali disponibili in situ. La modalità d'intervento fa riferimento alle linee guida della Commissione Europea per migliorare l'efficienza delle risorse disponibili, nell’ambito del piano strategico “Europa 2020” per una crescita intelligente, sostenibile e inclusiva.

L'intervento propone il passaggio da un sistema di sfruttamento delle risorse lineare a uno circolare, improntato sul riciclo e sul riuso della materia.

L’idea cardine del sistema circolare è considerare i rifiuti come “scarti” ovvero possibile “materia prima secondaria” utilizzabile in successive lavorazioni; ciò permette di ridurre l’impronta ecologica attraverso una contrazione della domanda di materie prime e una flessione della produzione totale di rifiuti da smaltire in discarica. Processo analogo a quello che avviene in Natura, in cui lo scarto da un ecosistema diviene nutrimento per un altro.

Il sistema circolare presentato nell’elaborato cerca di accorpare il ciclo del cibo, dell’energia, dell’acqua e dei rifiuti in un’unica struttura con l’intento di migliorare l’aspetto sostenibile nell’uso delle risorse.

Il secondo intervento riguarda la scelta delle tecniche bioclimatiche passive e attive particolarmente adatta al clima dell’area geografica in esame. L’elaborazione software dei dati climatici orari ha permesso di avere delle informazioni utili alla scelta delle tecniche bioclimatiche maggiormente adatte a soddisfare i requisiti di comfort dell’edificio. In questa sezione del lavoro viene presentato un resoconto delle modifiche apportate al progetto iniziale a seguito dei primi due interventi.

Nel terzo intervento vengono proposte delle applicazioni biomimetiche, viene quindi dimostrato come i nuovi materiali e le nanotecnologie, ispirati dall’osservazione dettagliata dei fenomeni naturali, possano offrire soluzioni innovative per l’architettura moderna. Un materiale bio-ispirato imita il modo in cui la Natura genera soluzioni a problemi di adattamento riproducendone i risultati in maniera artificiale.

Nell'elaborato sono state scelte cinque porzioni del progetto nelle quali è stata proposta l’applicazione di 22 materiali e sistemi di origine bio-ispirata, alcuni dei quali sono già in commercio mentre altri sono ancora dei prototipi.

Per rendere facile e immediata la consultazione delle informazioni raccolte è stata elaborata una scheda di catalogazione avente un’impostazione speculare che mira a far avere un confronto diretto tra l'elemento naturale e il materiale bio-ispirato, e in entrambi i casi sono enunciate le caratteristiche generali e specifiche dell'elemento.

Le tre strategie sostenibili proposte mirano a una soluzione architettonica attenta all’uso delle risorse materiali, sufficientemente indipendente a livello energetico e sorprendentemente avanzata sul livello tecnologico.

La sostenibilità in architettura può e dovrebbe essere la strada verso la quale dirigersi nel buon senso collettivo per assicurare un futuro migliore a chi verrà dopo di noi.

Relatori: Roberto Pagani, Giacomo Chiesa
Soggetti: A Architettura > AD Bioarchitettura
S Scienze e Scienze Applicate > SE Ecologia
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/3764
Capitoli:

INDICE:

Introduzione

La Biomimetica

Capitolo 1

1.1 La città di Saint Étienne

1.1.1 Presentazione del sito - Saint Étienne

1.1.2 La miniera - città industriale

1.1.3 La conversione - Città del Design

1.1.4 La Grande moschea Mohammed VI

1.2 Progetto Archimix

1.2.1 Un progetto locale con un’eco internazionale

1.2.2 Fasi progettuali

1.2.3 Gli ambienti del progetto

1.2.4 Particolari architettonici

Capitolo II

2.1 Primo intervento per la sostenibilità

2.1.1 Verso un’economia circolare

2.1.2 Dal sistema lineare a quello circolare

2.2 Secondo intervento per la sostenibilità

2.2.1 Analisi di sito

2.2.2 Elaborazione dati climatici

2.3 Terzo intervento per la sostenibilità

Applicazioni Biomimetiche

2.3.1 Coltivazione intensiva

-Elenco materiali

-Dye solar cell

-Pellicola ad alto assorbimento ottico

-Tecnologia Led

-Sistema canalizzazione risorsa idrica

-Sistema per deumidificare l’aria

-Shrilk

2.3.2 Trattamento delle acque

-Elenco materiali

-Acquaporin

-Biolytix

-Suolo

2.3.3 Cementi-pitture

-Elenco materiali

-Eco-cemento

-Cemento auto-riparante

-Lotusan

-Stick System

2.3.4 Membrane

-Elenco materiali

-Polimero-gel camaleonte

-Membrana auto-rigenerante

-Polimero-gel

-Polimero autorigenerante

2.3.5 Collanti

-Elenco materiali

-Collante

-Velcro

-Adesivo non permanente

-Adesivo istantaneo

-Tessuto adesivo

4. Conclusione

Allegato

10 Esempi di architettura innovativa

-Centro culturale Tjibaou

-Borsa Valori Ludwig-Erhard-Haus

-Quartieri generali Swiss Re

-Eastgate centre

-Museo d’arte Moderna Lentos

-Casa de la Mujer

-Strutture leggere, stadio Olimpico Monaco

-Serre solari e gestione delle acque

-Torre Bionica Hong Kong

-Vegetai City

-Bibliografia

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