Ambiente e tecnica nell'architettura moderna

Ambiente e tecnica nell'architettura moderna

Introduzione

Nella seconda metà del '900 iniziò la trasformazione della città grazie alla spinta data dal capitale e dall'industria, fino a raggiungere la forma che oggi conosciamo. Le grandi città europee iniziano ad espandersi all'esterno delle mura, a scavalcarle. Vengono fatti numerosi interventi come quelli di bonifica oppure, all'interno della città, vengono isolati i principali monumenti del passato. Un esempio di questo cambiamento è Vienna in cui viene distrutto il Ring, o Parigi in cui si costruiscono i grandi boulevards e si modifica lo spazio attorno a Notre Dame o infine Londra che si espande con grande velocità con quartieri simili tra loro.

Anche negli Stati Uniti le città si stanno trasformando, si iniziano a riempire le caselle ancora vuote del reticolo ortogonale tracciato dai precedenti piani regolatori, viene introdotto l'uso di nuovi materiali che permettono di costruire edifici a scheletro molto alti, specialmente nelle zone centrali, come simbolo autoreferenziale. In Europa e in America la città conosce quindi una profonda trasformazione grazie anche all'intervento della dimensione industriale. Le principali industrie infatti avevano iniziato a costruire complessi di alloggi-dormitori accanto alle fabbriche in modo tale da ridurre i tempi di spostamento e incrementare la produzione.

Sorgono i primi problemi di igiene e di inquinamento che si impadroniscono prima delle grandi città poi anche delle città più antiche obbligando così studiosi e sociologi a trovare una soluzione che porrà la base per una trasformazione in senso energetico della città. I primi interventi sono realizzati dalle fabbriche stesse che intuiscono necessario il cambiamento per rendere maggior produttivo il lavoro svolto.

L'introduzione dei processi industriali e la moltiplicazione dei compiti determina un nuovo ambiente e la città è dunque chiamata a rispondere all'aumento demografico dovuto dallo spostamento dalle campagne alle città della nuova classe operaia. Si inizia a costruire molto e più velocemente di prima grazie anche alle nuove attrezzature e alle nuove tecniche derivanti proprio dalla produzione industriale, vengono introdotti nuovi materiali che vengono contemporaneamente studiati nelle numerose scuole di architettura, prima fra queste è l'Ecole Politecnique di Parigi.

Architettura moderna e rivoluzione industriale

Ora l'architettura si esprime attraverso un linguaggio eclettico. Esistono infatti nel processo costruttivo alcuni caratteri innovatori: le murature continue portanti lasciano posto a elementi isolati che scandiscono la struttura e lo spazio verticalmente. Più avanti questi elementi verranno richiamati anche in facciata con la progressiva eliminazione della parete stessa. Al suo posto verrà inserito un altro nuovo materiale, il vetro, quest'ultimo renderà il rapporto interno-esterno più immediato. Le superfici esterne inoltre potranno assumere forme nuove, ondulate o corrugate.

La rivoluzione industriale ha quindi modificato radicalmente le tecniche costruttive proponendo nuovi materiali, più resistenti e più aderenti ai comportamenti statici individuati dalla teoria delle costruzioni. Bisogna però ricordare che l'utilizzo di energia ha determinato in maniera fondamentale la fase progettuale e quella costruttiva dell'edificio.

L'introduzione della tecnologia e la nascita di diverse branchie più specializzate dell'architettura delle costruzioni amplia notevolmente il repertorio stilistico e tecnico. Esse inoltre hanno permesso di migliorare le condizioni di vita all'interno dell'edificio. Questo ha portato ad avere una cieca fiducia nei confronti della tecnologia che ha risolto numerosi problemi come quello dell'eccesso di umidità ma nello stesso tempo, con la scoperta dell'energia elettrica, dei combustibili fossili e del petrolio, si è iniziato ad abusarne.

Un esempio di questo abuso sono i due black-out avvenuti a New York che hanno portato ad interrogarsi ed a capire che la grandezza e l'abuso di tanta tecnologia la rende vulnerabile. Inoltre si sono spesso sottovalutate le forme di alienazione derivate da questo atteggiamento dato che la produzione tecnologia non ha quasi mai tenuto conto delle esigenze umane ma si è sempre legata a interessi commerciali.

Architettura e tecnologia

È dunque giusto continuare a proporre architetture sempre più legate alla tecnologia e renderla sempre più fondamentale e indispensabile nella nostra vita quotidiana? L'architettura può cadere vittima della propria complessità tecnologica? Le fonti di energia disponibili, quali carbonio e petrolio, sono in rapido esaurimento, si è quindi cercata una valida alternativa nell'energia nucleare. Bisognerà però provare a far ricorso ad una nuova concezione di città e dell'abitare.

Si deve quindi pensare che l'inserimento del progettista deve essere relazionato sia alle conoscenze dello strumento tecnologico che a quelle dell'ambiente esterno. Poiché in generale gli edifici presentano inconvenienti ambientali e ad essi si può solo in parte far fronte con la struttura architettonica è importante intervenire con il supporto energetico. Bisogna quindi ricordare che è sempre la tecnologia che riesce a risolvere i problemi dell'ambiente costruito ed a offrire una più ampia libertà di soluzione. Questa rinnovata tecnologia dovrà però portare benefici all'ambiente abitato e di conseguenza una nuova architettura.

I materiali, le tecniche e gli impianti devono operare in parallelo in questo processo tanto da rendere impercettibile la suddivisione tra le due componenti, aspetti dello stesso problema, cioè quello della tecnologia edilizia che può cosi essere risolto. Grazie ai numerosi studi riguardanti gli impianti tecnici, soprattutto quelli legati al trattamento dell'aria, si è riscontrato un livello di inquinamento minore all'interno dell'edificio. Inoltre si è compreso meglio come funzionano gli scambi termoigrometrici.

Questi studi, a partire dagli anni Venti e Trenta, hanno permesso di costruire diagrammi, misurazioni e dati che rendono possibile il miglioramento delle condizioni ambientali interne ed esterne dell'edificio. Infatti, con il modificare degli spessori murari, l'introduzione di grandi superfici vetrate e di coperture piane ha esposto l'ambiente indoor ad un maggior rapporto con l'esterno ed ha imposto contemporaneamente un impiego maggiore e più sofisticato degli impianti tecnologici. Con il tempo e con le successive numerose ricerche gli impianti si sono perfezionati, sono arrivati a definire qualitativamente e quantitativamente la risposta agli stimoli esterni in modo tale da formulare la risposta che l'organismo fornisce all'ambiente.

Benessere ambientale e tecnologia

Arriviamo quindi a formulare una definizione di benessere ambientale che possiamo intendere come quell'insieme di grandezze che fissano i rapporti tra mondo esterno e quello delle sensazioni, riferite allo scambio di temperatura, d'umidità, di purezza dell'aria, di fisica acustica, di suoni e di problemi legati all'estetica e alla psicologia come quello dei colori (ovviamente il benessere non può essere determinato da una precisa misurazione dato dai vari parametri soggettivi di ognuno).

Le operazioni fondamentali per poter definire gli obiettivi che gli impianti devono conseguire consistono nel fissare le scale di misura delle grandezze da considerare, scelte convenzionalmente, per determinare attraverso processi statistici i valori opportuni che ad esse devono essere attribuite. Lo squilibrio tra la costruzione edilizia e le ricerche che hanno portato allo sviluppo tecnologico hanno fatto si che si creasse una frattura tra supporti ambientali e i modi di concepire l'edificio privi della potenzialità di afferrare le offerte della tecnologia.

Impianti termici e acustica

Esaminando lo sviluppo degli ultimi cento anni degli impianti termici si può notare che fino alla seconda metà dell'Ottocento essi si limitavano al riscaldamento dell'aria attraverso stufe o camini. Successivamente sono stati adottati sistemi centralizzati più complessi fino all'inserimento della possibilità del condizionamento dell'aria nel periodo estivo. All'inizio infatti il riscaldamento avveniva attraverso gli impianti ad acqua calda successivamente è stata sostituita con gli impianti al vapore. Anche il meccanismo di spinta dell'acqua si è evoluto nel tempo, infatti originariamente la spinta dell'acqua avveniva attraverso la forza di gravità poi è stata sostituita con numerosi sistemi, primo tra i quali il Koerting ed infine sono state introdotte le pompe dell'acqua.

Il condizionamento estivo invece è stato utilizzato per la prima volte nelle industrie per poi essere utilizzato anche nelle strutture pubbliche come cinema e auditorium inserendo grosse centrali. Venne risolto anche il problema del condizionamento degli uffici che ha scatenato numerosi problemi dovuti alle grandi quantità d'aria da raffrescare presenti nei grandi grattacieli. Si è giunti a due soluzioni definitive. La prima comportava il trattamento dell'aria in una grande centrale, la seconda invece consiste in impianti a doppio condotto. Infine si pensò anche alle abitazioni private con l'introduzione di una scatola senza impianto centralizzato alimentata da una presa elettrica e posta nelle vicinanze di un foro nel muro o nella finestra.

Tutto questo fu una grande rivoluzione ma allo stesso tempo obbligò gli architetti a porre maggiore attenzione ai fattori estetici, ora molto più vulnerabili dal fatto che ognuno potesse installare elementi di condizionamento in facciata. Più recenti risultano invece gli studi sull'acustica che hanno sviluppato soluzioni sia per quanto riguarda lo sviluppo dei suoni in alcuni ambienti ma nel contempo anche le difficoltà maggiori relative ai rumori derivati dall'aumento del traffico o l'uso di apparecchiature meccaniche in casa.

I principali studi riguardanti l'acustica si svolsero però in America in cui vennero affinate le tecniche di misurazione di alcune macchine per studiare e controllare le onde sonore desiderate all'interno dell'edificio. Fu molto più complicato il discorso che riguardava l'isolamento dai rumori. Non è stato semplice fornire dati certi per risolvere questo problema date le molteplici possibilità di propagazione del rumore stesso. Nel tempo sono state trovate numerose soluzioni quali l'utilizzo della doppia parete con camera d'aria e isolante, soffitti sospesi o doppie finestre che però non hanno risolto definitivamente il problema.

Negli edifici in cemento armato o in acciaio le vibrazioni non erano state ancora smorzate adeguatamente quindi si è deciso di isolare una stanza dall'altra e dall'esterno, facendo ciò non si è risolto completamente il problema ma lo si è riportato nei limiti di accettabilità. Infine si arrivò a studiare l'illuminazione, elemento fondamentale che caratterizza la città in senso moderno.

A definire questo problema concorrono tre elementi: energia elettrica, disponibilità di sorgenti luminose e il contributo della ricerca scientifica in questo campo. Con l'introduzione dell'energia elettrica infatti si sono sviluppate anche le lampadine come quelle ad incandescenza poi sostituite con le lampadine a filamento e infine quelle a sottovuoto. Questi elementi divennero importantissimi in campo architettonico tanto che negli anni Venti si è iniziato a parlare di architettura "luminosa".

Progresso scientifico e impatti ambientali

Se da una parte questo progresso scientifico ha migliorato lo spazio indoor nei nostri edifici rendendolo più confortevole e più agevole dall'altro ha portato allo sconvolgimento dell'ambiente esterno che ci circonda arrivando a modificarlo completamente. Inoltre l'introduzione di tutti questi impianti, essendo contenuti nella maggior parte nello spessore delle pareti, hanno reso più complesso l'atto del progettare obbligando numerosi architetti a trovare un equilibrio tra parte tecnica di servizio ambientale e parte compositiva ed estetica.

La tecnologia ha indubbiamente portato numerosi benefici agli spazi interni degli edifici ma purtroppo allo stesso tempo, ha portato con sé numerosi svantaggi che vanno ben oltre il più complesso atto di progettazione fino ad arrivare alla quasi dipendenza nell'usufruire la tecnologia stessa.

Capitolo I: Una giustificazione non necessaria

In un mondo in cui sono sempre più chiare le responsabilità dell'architettura verso il genere umano non è pensabile di scindere in due differenti entità le strutture architettoniche a quelle dei servizi meccanici, l'unica divisione accettabile è da cercare tra le parti della struttura architettonica che si combinano con alcuni servizi meccanici. Questo infatti può essere considerato un non-senso dato che gli edifici vengono usati e costruiti in determinati modi ma la critica architettonica non ha mai tenuto conto e non ha mai messo in discussione la parte riguardante i servizi meccanici ma, nello stesso tempo, ha sempre messo in discussione solo l'aspetto estetico esterno o stilistico dell'edificio.

Alcuni architetti hanno però voluto, nel corso della storia, porre particolare attenzione sugli elementi meccanici come per esempio Wright nell'edificio amministrativo Larkin o Khan presso il Richards Memorial Laboratories in cui hanno fornito una sistemazione monumentale ai servizi meccanici esterna obbligando gli storici a prestare attenzione a questo tema. Questo passaggio ha reso chiaro a tutti il mutamento delle esigenze degli utenti ma anche l'alterazione sull'irreversibile predominio dell'antico sulla struttura architettonica.

Purtroppo però, ancora oggi, il tema dei servizi meccanici non è ancora stato trattato in nessun testo in modo esaustivo facendolo sembrare un tema secondario. Questo atteggiamento però comporta che potranno esserci inesattezze sia sugli aspetti architettonici che su quelli tecnici.

Capitolo II: Il controllo dell'ambiente

L'uomo, grazie alle proprie mani, alla propria astuzia e alle proprie gambe, è riuscito a sopravvivere in quasi tutte le zone climatiche della terra. Ha sempre cercato però di migliorare le proprie condizioni di benessere e di comodità, questo benessere deriva però dall'impiego di risorse tecniche ed ambientali. Egli quindi cerca di mantenere un ambiente asciutto, pulito e caldo.

Possiamo distinguere tra soluzioni ambientali di tipo strutturale e di tipo energetico. Spesso, in termini di capitale, una soluzione strutturale comporterà un singolo investimento dannoso mentre la soluzione energetica può rappresentare una costante e una fuga di risorse ricolmabile. Dato che la maggior parte di società hanno sempre avuto un deficit di combustibile, hanno sempre costruito edifici massicci per soddisfare le loro esigenze ambientali, fisiche e psicologiche. Le culture che costruiscono edifici massicci tendono sempre a visualizzare lo spazio contenuto e limitato.

Al contrario, le società che non costruiscono strutture stabili sono abituate ad incentrare le proprie attività attorno ad epicentri e occupano spazi i cui limiti sono regolabili in rapporto ai bisogni e alle funzioni. La società odierna però ha sempre sviluppato la propria cultura attorno al primo modo di vivere l'architettura di conseguenza il grande capitale richiesto per sviluppare gli impianti ha sempre fatto si che questi ultimi fossero considerati preziosi quindi oltre che costruirli si è sempre ritenuto importante mantenerli.

L'architetto quindi nel tempo ha imparato a specializzarsi nel campo delle strutture massicce che però sono spesso criticate per mancanza di flessibilità, costi troppo elevati ecc. Si è sempre pensato che queste fossero le uniche soluzioni tecniche ma una buona struttura non può completamente fornire tutto il necessario alle attività umane.

La struttura massiccia, soprattutto nella cultura occidentale, è entrata nella tradizione architettonica. Infatti ha portato numerosi contributi positivi quali resistenza contro terremoti, acustici e termici. L'ultimo di questi aspetti è stato fondamentale infatti una struttura massiccia sa trattenere meglio il calore al suo interno e lo restituisce in modo migliore una volta spenta la fonte di calore al suo interno: questo ha fatto si che si sviluppassero due modi di immagazzinare calore quali il caminetto e il comignolo con la cappa del camino.

Nei climi più caldi invece la struttura massiccia è stata utilizzata in modo più selettivo infatti permetteva di conservare il fresco all'interno più a lungo ma anche di far entrare solo le condizioni esterne desiderate. Le caratteristiche di questa architettura sono piani abitabili sopraelevati, vaste coperture leggere, porticati o balconi, grandi porte e finestre, soffitti alti con atrii centrali e persiane a feritoia. Le caratteristiche del modello conservativo sono pareti massicce di mattone cotto al sole, aperture più piccole e porticati ricoperti.

L'umidità ha però rappresentato il problema più grave da risolvere, esso infatti è restato un perenne problema architettonico fino al 1882, anno in cui è stata introdotta l'elettricità ad uso domestico, con questa importante introduzione si è ridotto un grave problema e ha finalmente fatto notare agli architetti un altro modo di risolvere i problemi che non sia usando quello architettonico-strutturale. I primi a risolvere questo problema furono proprio gli americani, probabilmente grazie ad una maggiore apertura mentale, al fatto che costruissero le abitazioni con il legno il che rendeva più