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Risso, Alice

Il nuovo mercato di Vanchiglia : incontro tra la progettazione biomimetica e l’architettura parametrica.

Rel. Matteo Robiglio, Bernardino Chiaia. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile, 2016

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Abstract:

Introduzione

In una realtà sempre più cosciente delle problematiche dei modelli di sviluppo dominanti, inadeguati alla risoluzione delle questioni più imminenti a livello globale come la crisi energetica, l’effetto serra e l’inquinamento, è necessario un cambio dei paradigmi consolidati. Occorre che il mondo dell'artifìciale costruisca un diverso modo di rapportarsi con quello naturale, non per sottomettersi e abbandonare la tecnologia e la scienza, ma, al contrario, forte delle conoscenze attuali e di quelle future, per affiancare la natura nel processo evolutivo e nel recuperare l’equilibrio dinamico che caratterizza gli ecosistemi.

In architettura come in qualsiasi altro ambito, occorre ripensare all’approccio progettuale con una maggiore capacità di sfruttare le informazioni e le tecniche messe a disposizione dalla ricerca scientifica.

La natura con i 38 miliardi di anni di evoluzione, avanzamenti compiuti attraverso fallimenti e successi (trial and error) è il modello dal quale prendere ispirazione. La natura, infatti, è il primo riferimento per l'uomo che nei secoli l'ha interpretata, declinata e trasformata a seconda delle epoche, dei movimenti socio-culturali e degli strumenti a disposizione.

I sistemi biologici sono il risultato di procedure complesse di affinamento e miglioramento; molteplici sono le strategie utilizzate per il risparmio e la razionalizzazione dell'uso di materia, energia e informazione, per l’ottimizzazione degli scambi metabolici di tipo materiale e immateriale e rappresentano il punto di partenza per una ricerca per la progettazione.

L'approccio biomimetico è la metodologia che studia i processi biologici naturali per cercare soluzioni sostenibili ai problemi tecnologici e progettuali dell’uomo. Comprendendo e utilizzando le regole della Natura, l’uomo avrà la possibilità di migliorare il suo ambiente e i suoi manufatti in termini di efficienza, sostenibilità e bellezza.

Le fonti d’ispirazione della Natura devono essere studiate in un’ottica interdisciplinare, superando i confini dei campi come la matematica, la chimica, la biologia o l’informatica. Lo studio applicato al mondo naturale e l’attenzione per il metodo bioispirato possono aprire nuovi orizzonti. Non solo forme, ma anche prestazioni e i sistemi possono, infatti, essere ispirati alla natura. I risultati potrebbero essere paragonabili ai successi già ottenuti grazie alla mutuazione di tecniche e conoscenze tra i vari ambiti scientifici, come la robotica, le nanotecnologie, gli algoritmi genetici.

Imparare dalla Natura può portare alla creazione di un ambiente modificato ma in sintonia con essa, sviluppando un atteggiamento più responsabile nella progettazione e nel disegno dell'ambiente costruito del futuro.

In questo modo il progettista, che ricerca un più complesso e coerente significato tra forma e funzione, trova nella biologia una fonte inesauribile di conoscenza.

Relatori: Matteo Robiglio, Bernardino Chiaia
Soggetti: A Architettura > AD Bioarchitettura
S Scienze e Scienze Applicate > SG Fisica
S Scienze e Scienze Applicate > SL Scienze
T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TE Tecnologia dei materiali
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura per il progetto sostenibile
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/5001
Capitoli:

Introduzione

Obiettivo

Capitolo I Approcci progettuali collegati alla Biologia

1.1 Approccio contemporaneo

1.1.1 Bionica

1.1.2 Biomimetics e Biomirmicry

1.1.3 Bio-design

1. 1.4 Hybrid design

Capitolo 2 Biomimetica

2.1 Natura come Modello, Mentore e Misura

2.2 Bottom-Up e Top-down

2.3 Spirale della vita

2.4 Life's Principles

2.5 BioTRIZ

2.6 Biomicry Institute - AskNature

Capitolo 3 Strategie della Natura

3.1 Evoluzione auto-organizzazione

3.2 Differenziazione multi-performante

3.3 Ridondanza e algoritmo

3.4 Omeostasi

3.5 Autoriparazione

3.6 Ottimizzazione strutturale 3.7 Tensegrety

3.8 Simbiosi

3.9 Ciclo chiuso

Capitolo 4 Esempi biomimetici

4.1 Prodotti

4.2 Processi

4.3 Sistemi strutturali in natura

4.3.1 Fibre

4.3.2 Cellule

4.3.3 Lattice

4.3.4 Bolle e schiuma

4.3.5 Endoscheletro

4.3.6 Esoscheletro

4.3.7 Conchiglie

4.3.8 Tele di ragno

4.3.9 Ramificazioni

4.3.10 Diatomee e Radiolari

Capitolo 5 I Radiolari

5.1 I Radiolari in Biologia

5.2 Gli studi sui Radiolari

5.3 Morfogenesi della struttura

Capitolo 6 Architettura parametrica

6.1 Avanguardie

6.2 La città parametrica

6.3 Progettazione parametrica

6.4 Form Finding

6.5 Esempi

6.5.1 Tecnologie Parametriche

6.5.2 Architetture Parametriche

6.6 Software per la progettazione parametrica

6.6.1 Rhinoceros

6.6.2 Grasshopper

6.6.3 Karamba

6.6.4 Galapagos

Capitolo 7 I mercati

7.1 I mercati europei

7.2 II mercato di piazza Santa Giulia

7.3 II borgo Vanchiglia

7.3.1 Italgas

7.3.2 Campus Einaudi

Capitolo 8 Progetto

8.1 Accessibilità

8.2 Gasometri

8.3 Spazi commerciali

8.4 Copertura

8.4.1 Form Finding

8.4.2 Gridshell

8.4.3 Analisi strutturale

8.4.3.1 Condizioni al contorno

8.4.3.1.1 Carico della neve

8.4.3.1.2 Azione del vento

8.4.3.1.3 Verifica sismica

8.4.3.2 Costruzione e analisi del modello

8.4.3.3 Verifica stabilità aste compresse

8.4.3.4 Dimensionamento tirafondi

8.4.4 ETFE

Conclusioni

Bibliografìa

Tavole di progetto

Bibliografia:

Afanasieva M.S., Radiolarian Skeleton: morphology of spines, internal framework, and primary sphere,

Pateontological Institute, Moscow 2005 Antonelli R, Bio-Design, in Domus Novembre 201 I Bauman Z„ Modernità liquida, Laterza, Bari 2002

Baumeister D„Tocke R„ Dwyer J., Ritter S., Benyus J., The Biomimicry Resource Handbook- a seed bank of best practices, Biomimicry Institute, Missoula 201 3

Benyus J„ Biomimicry Innovation Inspired by Nature, Harper Perennial, 1997

BrianTeam Consulting, Teoria della complessità, tratto da http://braint.net/

Brown E.N.,White E.N., Sottos N.R., Retardation and repair of fatigue cracks in a microcapsule toughened epoxy composite-Part II: In situ self-healing. Composite Science and Technology, Special Anniversary Issue. 2005

Caillois R„ L’occhio di medusa, Raffaello Cortina, Milano 1998

Capomolla R„ Il ponte sul Basento di Sergio Musmeci. Il progetto della forma strutturale prima dell’avvento del calcolo automatico, in Buccaro A„ Faticatore G. e Papa L. M., Storia dell’Ingegneria,Atti del 1° convegno nazionale, Napoli 2006

Cislaghi F., Goethe e Darwin: la filosofìa delle forme viventi, Mimesis edizioni, 2008 CoineauY. Kresling B, Le invenzioni della natura e la bionica, Edizioni paoline, 1989 Commoner B.,The closing circle. Nature, man, and technology, Bantam edition, New York 1971 Coppo D., Osella A. (a cura di), Il disegno di luoghi e mercati a Torino, Celid,Torino 2006 Darwin C„ On The Origin Of Species, Dover Publications, 2006

De Luca D„ Biomimetica: innovazione ispirata alla natura, in: Matteoli L. and Pagani R., eds., CityFutures: ArchitetturaDesignTecnologia per il futuro della città, Hoepli, Milano 2010 Di Bartolo, C„ Creatività e progetto, in Modo n.73

Fallacara G., Stigliano M., New fundamentals of natural Architecture, Aracne editrice, Roma 2014 Fusero R Massimiano L,Tedeschi A., Lepidi S, Urbanistica Parametrica: una nuova frontiera delle Smart

Cities, in Planum.The Journal of Ubanism, September 2013 no. 27, vol. 2/2013 Geuna G., Pagani R., Bioclimatologia, tecnologia e controllo ambientale, tesi di laurea, Politecnico di Tori¬no, Facoltà di Architettura, anno accademico 1976-1977, relatore prof. Lorenzo Matteoli, correlatore prof. Massimo Foti

Griffa C„ Progettazione parametrica per architetturre sostenibili, Edilstampa, Roma 2012

Grossi T, Guida alle cascine e vigne del territorio di Torino e i suoi contorni,Volume 2, 179 I

Haeckel E., Kunstformen der Natur. Supplement-Helf,Verlag des Bibliographischen Instituts, Leipzig und Wien 1904

Harkness J.M., An Idea Man in IEEE - Enginnering in Medicine and Biology Magazine, Nvember/December, 2004

Hemleben J„ Ernst Haeckel, Rowohlt Verlag,Hamburg 1964 Hensel, Menges, Weinstock, Emergent technologies and design, 2010

Ingber D., Tensegrity and mechanotransduction, in Journal of Bodywork and Movement Therapie, 2008

Khabazi Z„ Generative Algorithms using Grasshopper, traduzione italiana a cura di A. Marsala, 2010 La Rocca

F., Tecniche della Natura in architettura, Maggioli Editore, Rimini 1997 Langella C., Hybrid design-Progettare tra tecnologia e natura, Franco Angeli, Milano 2007 Odum H.T., Notes on the Strontium Content of Sea Water Celestite Radiolaria and Strantianite Snail Shells, in "Science”, CXIV, New York 1951

Pagani R., Chiesa G..Tulliani J„ Biomimetica e Architettura. Come la natura domina la tecnologia, Edizioni Franco Angeli,Torino 2015

PapanekV., Design for the real world: human ecology and social change, Pantheon Books, New York 1971

Pearce P, Structure in nature is a strategy for design, MIT Press, 1978

Petrizzi C., Sergio Musmeci a Potenza: il ponte e la città, in Basilicata Regione notizie

Pietroni L, Bio-lnspired Design. La Biomimesi come promettente prospettiva di ricerca per un design sostenibile, in Scienze e Ricerche n.4, febbraio 2015

Politecnico di Torino, Dipartimento Casa Città, Beni culturali ambientali nel Comune di Torino, Vol. I, Società degli ingegneri e degli architetti in Torino,Torino 1984

Pugnale A., Engineering Architecture: come il virtuale si fa reale, in Bloom trimestrale di architettura a cura del dottorato di ricerca in composizione architettonica della facoltà di Architettura di Napoli, luglio-agosto-settembre 2012

Rogora A., Carta e cartone in edilizia, Edicomedizioni, Manzano 2006

Salvia G„ Rognoli V. e Levi M„ Il Progetto della Natura - gli strumenti della biomimicry per il design,

Ed.FrancoAngeli , Milano 2009 Scarpa G„ Modelli di Bionica, nella collana “Quaderni di design”, Zani¬chelli, Bologna 1985

Schmitt O. H., Some interesting and useful biomimetic transforms in Third International Biophysics Con¬gress, Boston, 1969

Schumacher P, La città parametrica, London 2010 published in: ‘Being Zaha Hadid', Abitare, monthly magazine, 511, April 201 I, Milano

Spuybroek, L, ECB. In NOX machining architecture, 290.Thames & Hudson, New York 2004 Steadman P, L’evoluzione del design: l’analogia biologica in architettura e nelle arti applicate, Liguori, Napoli 1988

Tedeschi A., ADD Algorithms aided design, Le Penseur publisher Brienza 2014

Thompson DA., Crescita e forma, a cura di J.T Bonner Bollati Boringhieri,Torino 1992

Thompson DA., On Growth and Form, Cambridge University Press, New York 1961

Tonelli D„ Tools Design for the Engineering of Free Form Envelopes, tesi di dottorato degli studi di Pisa, Aprile 2013

Tucci F.,Tecnologia e natura, Alinea Editrice, 2008

Vernon P, Surindar Paracer and Vernon Ahmadjian, Symbiosis An introduction to biological Associations,

Oxford University press. 2nd Ed. 2000 (prima edizione 1986)

White S. R., Sottos N. R, Geubelle RH., Moore J.S., Kessler M.R, Sriram S.R., Brown E.N.,Viswanathan

S., Autonomic healing of polymer composites, Nature. 2001

Xie Y.M., Steven G.R, Evolutionary Structural Optimization, Springer, 1997

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