Immaginazione costruttiva

La progettazione architettonica è operativa nel mondo a distanza fisica dal suo oggetto di comunicazione, l’edificio costruito. Gli architetti lavorano mediante rappresentazioni, mentre i costruttori e i vari tecnici specializzati lavorano direttamente sull’edificio. La distanza tra progettazione e realizzazione ha determinato l’approccio progettuale e la pratica esecutiva, condizionando disciplina e didattica, nonché gli aspetti legali della professione. Se guardiamo allo stato della progettazione e della costruzione, alle loro connessioni e interdipendenze, notiamo alcune dinamiche che stanno trasformando entrambi i settori: l’impatto degli strumenti e dei flussi di lavoro digitali attraverso il sistema informativo della costruzione BIM, un network globale di approvvigionamento e di flussi di materiali, che crea una nuova consapevolezza riguardo l’energia immagazzinata e le pratiche di lavoro corrette e una maggiore conoscenza dell’ambiente costruito quale fattore cruciale per il futuro del clima.

Le sfere della progettazione e della costruzione hanno proceduto su binari paralleli e indipendenti nell’affrontare le problematiche legate all’industria, tra cui la globalizzazione, i fattori di rischio e il profitto. Studi di progettazione contemporanei hanno ampliato i confini del loro campo d’azione dedicandosi ad attività più diversificate, tra cui realizzare progetti attraverso la fabbricazione digitale (Matter Practice); sfruttare strumenti di progettazione computazionale (Certain Measures); seguire pianificazioni e incarichi su larga scala (Interboro); intervenire attraverso collaborazioni interdisciplinari in modo estensivo su paesaggio ed ecologia (Scape); oppure dedicarsi a ricerche su fonti alternative di materiali (Hannah); affrontare il tema dell’edilizia circolare (Felix Heisel) e, infine, come Forensic Architecture raccogliere elementi probatori di natura architettonica.¹ Tutti questi diversi studi di progettazione si sono avvalsi di strumenti e flussi di lavoro digitali per produrre modelli di progetti, per collaborare su diverse piattaforme e per comunicare e coordinare finalità progettuali con collaboratori e costruttori.

La tecnologia edilizia contemporanea varia sensibilmente a seconda di scala, tipologia, regione e posizione geografica. Data l’evoluzione della professione su scala mondiale, i progettisti operano su contesti geografici e culturali molto diversi; diventa quindi necessario superare le barriere linguistiche riguardo sia ai flussi di lavoro sia alla documentazione dei progetti. Questo superamento si riflette anche sul flusso di materiali e prodotti, tenuto conto che le fonti di approvvigionamento sono dislocate in tutto il mondo. Il Glass Pavilion del Museo d’arte di Toledo, in Ohio, è stato progettato dallo studio SANAA di Tokyo per rendere omaggio alla tradizione storica della produzione vetraria dell’Ohio attraverso l’utilizzo del vetro come materiale primario dell’architettura del museo. I pannelli vetrati scelti per il progetto erano però troppo grandi per essere fabbricati negli Stati Uniti; il vetro, quindi, è stato prodotto in Austria, curvato e laminato in Cina e infine spedito in Ohio per essere installato. La catena di approvvigionamento e fabbricazione di questo materiale ha evidenziato i paradossi della filiera internazionale e sottolineato come la maggiore consapevolezza riguardo all’energia immagazzinata nei materiali per l’edilizia e a quella necessaria per il trasporto abbia creato un nuovo impulso verso un approvvigionamento locale di materiali e prodotti.

Con immaginazione costruttiva intendiamo i processi, le interdipendenze e i cicli di feedback che regolano le relazioni tra progettazione e realizzazione nell’architettura contemporanea; in particolare il modo in cui i processi progettuali anticipano e includono i metodi di produzione e costruzione in tutte le fasi della progettazione architettonica, affinché entrambi i processi – di progettazione e di costruzione – si scambino reciprocamente informazioni in modo produttivo. Il passaggio dall’ideazione alla realizzazione intende esplicitare la continuità tra le visioni progettuali iniziali e i risultati concreti finali. L’immaginazione costruttiva avvia un processo progettuale con la prospettiva dell’implementazione; non si tratta però di un’immaginazione senza limiti, bensì di un processo diretto e informato. Il termine costruttivo implica una comprensione strutturata delle forme e delle forze che agiscono sull’architettura e sull’intento di renderle leggibili nella loro forma finale. Nell’immaginazione costruttiva, l’architettura è concepita all’interno del continuum di pratiche e conoscenze disciplinari del passato, nonché delle possibilità materiali e tecniche del presente.

Nonostante il modernismo insista sulla capacità dei nuovi sistemi di materiali – come il calcestruzzo rinforzato con fibre di acciaio – di produrre un nuovo linguaggio architettonico, la storia recente dell’architettura è ricca di esempi in cui nella progettazione l’elemento materiale è relativo. Il postmodernismo ha realizzato numerosi esempi di facciate grafiche prive di espressione materiale o di un’espressione grafica priva di qualità materiali (per esempio il Portland Building di Michael Graves). Peter Eisenman ha teorizzato un processo progettuale di astrazione e defamiliarizzazione, che ha chiamato «architettura di cartone». Per Eisenman, porre l’enfasi su forma e plasticità era un modo di pensare in astratto alla forma, non condizionato dalle specificità dei materiali e della costruzione (si veda la sua House II).

Attraverso l’uso di strumenti digitali, i flussi di lavoro progettuali contemporanei rafforzano un approccio astratto alla progettazione, modellando la geometria in linee e superfici a cui successivamente vengono aggiunte, grazie alla mappatura delle texture, le proprietà dei materiali. Nei programmi di modellazione come Rhino mancano lo spessore e la massa; i flussi di lavoro progettuali tendono quindi ad affidarsi in un primo momento alla modellazione 2D, a cui in un secondo momento vengono aggiunti spessore e texture. Gli strumenti digitali e le piattaforme software hanno lanciato tendenze dominanti nel campo delle tecniche computazionali, dove spesso le ricerche e le idee iniziali e le applicazioni finali nel lavoro costruito subiscono uno scarto. Il punto è che gli strumenti di rappresentazione influenzano ciò che viene rappresentato; il mezzo di rappresentazione condiziona il messaggio.

Analogamente, i progetti teorici e le rappresentazioni dei progetti spesso precedono la realizzazione di anni o persino decenni. Ci vollero decenni prima che i disegni “discorsivi” di Le Corbusier per Maison Dom-ino del 1914 diventassero realtà e altrettanti prima che evolvessero in un modello ripetitivo. I disegni a carboncino di Mies van der Rohe per il grattacielo di Friedrichstrasse del 1922 precedettero di 30 anni le prime realizzazioni di facciate continue completamente vetrate. La facciata continua con finiture in bronzo del suo Seagram Building fu rivoluzionaria e ispirò numerose imitazioni, diventando uno standard del modernismo del dopoguerra. Allo stesso modo, le prime riflessioni di Greg Lynn sulla piega in architettura (1993) hanno richiesto anni prima di essere realizzate parzialmente nella sua chiesa presbiteriana coreana nel Queens (1995) e, forse, in modo più articolato, da Frank Gehry nel Guggenheim Museum di Bilbao (1997). Al giorno d’oggi, grazie all’uso di strumenti di modellazione digitale e alla produzione di acciai speciali, è possibile realizzare forme e strutture complesse che 25 anni fa sarebbero state inconcepibili (come la stazione metropolitana King Abdullah Financial District di Zaha Hadid).

Il modo in cui ci poniamo nei confronti della progettazione dipende spesso dalle facoltà di architettura, l’approccio ai materiali e alle tecniche specifiche di questo settore è legato quindi alla sfera didattica. Con la riforma del piano di studi della Harvard Graduate School of Design del 1938, Walter Gropius eliminò l’insegnamento della storia dell’architettura, sostenendo che gli studenti non avevano bisogno di corsi di storia dal momento che erano impegnati a reinventare l’architettura da zero. L’intento di Gropius era principalmente fare in modo che i sistemi industriali e le tecnologie costruttive sostituissero la storia come fonte di progettazione.

Al giorno d’oggi l’insegnamento delle tecnologie edilizie è inserito nel congestionato piano di studi di architettura. Il loro inserimento nel processo progettuale è un requisito del piano di studi di architettura ma spesso è visto come una questione di mera osservanza e i corsi in merito sono spesso considerati di supporto. Insegnamenti quali Scienza delle Costruzioni e Building Integration non dovrebbero essere posti al centro dell’attività didattica del corso di progettazione architettonica? Al giorno d’oggi il settore della progettazione e la società in generale si trovano ad affrontare problematiche talmente importanti e pressanti che risulta fondamentale stabilire cosa insegnare e in quale ordine. I progettisti sono consapevoli che questioni quali il cambiamento climatico, la giustizia e l’equità sociali sono temi urgenti da inserire nella didattica e nei progetti.

Louis Kahn ha esposto in modo poetico come il modo di disegnare influenzi le rappresentazioni della realtà; descrive l’atto stesso del disegnare come un processo di costruzione in cui mettendo in sequenza le linee assembliamo fondazioni, colonne e giunti: «Se ci abituassimo a disegnare come costruiamo, dal basso verso l’alto, arrestando le nostre matite alle giunzioni della gettata o del montaggio – ha sottolineato Kahn –, l’ornamento scaturirebbe dal nostro amore per la perfezione della costruzione e svilupperemmo nuovi metodi costruttivi». La sua enfasi sull’esercitarsi a costruire attraverso la tattilità del disegno sembra assumere sempre più importanza, specialmente se si considera lo spazio fluido e privo di attrito dell’ambiente di modellazione digitale. 

Andando oltre la didattica, è importante tenere presente che le rappresentazioni di un progetto – render, modelli 3D, piani di costruzione o set di disegni as built – hanno la funzione di comunicare l’intento progettuale. I disegni architettonici diventano strumenti di servizio, con responsabilità e autorevolezza. L’insieme dei piani di costruzione diventa un contratto, quindi la loro quantità e le annotazioni assumono una nuova importanza. I disegni cessano di essere lo strumento per la rappresentazione del progetto e dell’obiettivo e diventano la prova di ciò che è stato offerto, concordato e acquistato. I disegni di costruzione dei diversi settori di intervento rappresentano gli ambiti di lavoro e le modalità coordinate e concordate dei sistemi costruttivi.

I documenti contrattuali sono fondamentali sia per ciò che escludono sia per ciò che includono. I disegni architettonici e le specifiche definiscono l’oggetto del contratto di appalto – il “cosa” – ma non forniscono al costruttore specifiche riguardo ai mezzi e ai metodi – il “come” – per realizzare un progetto. Nel contesto nordamericano, i contratti dell’American Institute of Architects (AIA) riconoscono in maniera esplicita che i mezzi e i metodi costruttivi sono di responsabilità del costruttore, mentre l’architetto è responsabile dell’intento progettuale. Questo riconoscimento di ruoli e responsabilità è pensato per limitare il rischio dell’architetto e dare al costruttore la possibilità di prendere decisioni sulle sequenze operative, sulle transazioni e sui processi che rientrano nelle sue competenze specifiche.

Nader Tehrani descrive l’attuale separazione tra progettazione e costruzione in questo modo: «È curioso notare che al giorno d’oggi il contratto progettuale, per esempio negli Stati Uniti, precisa come l’architetto sia responsabile dell’idea progettuale e l’appaltatore dei mezzi e metodi di costruzione. Questo dettaglio legale crea una relazione conflittuale tra i due protagonisti, separando il primo dalle tecniche che contribuiscono a determinare budget, obiettivi e implementazione, e allontanando il secondo dalle basi concettuali, teoriche e organizzative dell’obiettivo progettuale; un semplice atto capace di neutralizzare l’architetto quale costruttore ed escludere il costruttore quale individuo pensante». Per Tehrani, così come per molti altri progettisti attivi al giorno d’oggi, la profonda comprensione dei materiali e dei sistemi costruttivi offre un mezzo per rivendicare il potere d’azione in un settore dove la progettazione viene spesso considerata marginale rispetto alla costruzione.

Un’indagine preliminare sullo stato della progettazione e della costruzione mette in evidenza molte delle forze che stanno rimodellando questi settori in modo significativo. I processi di cambiamento, informati dai progressi dei software e della realizzazione digitale, puntano a una maggiore integrazione tra i modelli di progettazione e di costruzione, mentre nella gestione del rischio, progettazione e costruzione rimangono separate. Nel frattempo, le catene di approvvigionamento globalizzate attingono prodotti e materiali da tutto il mondo attraverso una rete integrata di trasporto e logistica che si è rivelata vulnerabile in caso di sconvolgimenti, come si è visto durante la pandemia. Gli atteggiamenti nei confronti del cambiamento climatico, della giustizia sociale e del ruolo dell’ambiente costruito nel perpetuarsi di condizioni squilibrate stanno cambiando rapidamente, sollecitando una rivalutazione del ruolo dell’architettura, delle sue definizioni fondamentali e dei suoi presupposti.

Riconoscere che il processo costruttivo comporti dei rischi – aumento dei costi, condizioni impreviste, andamento negativo del mercato del lavoro e interruzione delle attività – continuerà a influenzare la progettazione e la costruzione nonostante la presenza di pratiche pensate per minimizzare e gestire il rischio. L’integrazione e il coordinamento delle tecnologie informatiche nel settore edilizio – il cosiddetto Internet of Things – continuerà a trasformare gli edifici in sistemi smart rendendo le operazioni di installazione, manutenzione, risoluzione dei problemi e di gestione degli edifici sempre più complesse. L’automazione avrà un impatto sia sui processi progettuali, in termini di apprendimento automatico, sia sui processi di fabbricazione e costruzione automatizzati.

Questioni relative alle pratiche di lavoro, ai rischi e alla loro gestione, ai costi dei materiali e ai flussi di rifiuti, all’approvvigionamento e all’automazione continueranno a trasformare il mondo della progettazione e della costruzione. Di seguito tre progetti che illustrano la nuova filosofia, ovvero come la ricerca di nuove fonti e di nuovi usi possa incidere sulla dipendenza dell’architettura dalle materie prime e sulla correlazione con l’energia incorporata nei materiali e nei prodotti.

Lo studio Hannah, con sede a Ithaca, ha progettato lo chalet Ashen Cabin utilizzando il legno degli alberi caduti. L’attività di ricerca degli architetti Leslie Lok e Sasa Zivkovic riguarda il riutilizzo del legno di scarto infestato dal minatore smeraldino del frassino, una specie invasiva di coleottero che sta uccidendo i frassini in Nord America e in Europa. Impiegando una sega a nastro robotizzata hanno tagliato il legno in tavole curve; nello chalet, questi elementi fungono da rivestimento attorno alle finestre sporgenti o da tettoia. Anziché trasformare il legno irregolare dandogli dimensioni standard per poi costruire architetture non convenzionali, Hannah lo utilizza per costruire direttamente architetture non convenzionali.

Sheila Kennedy, invece, con il suo studio Kennedy & Violich Architecture (KVA) Matx ² si dedica alla ricerca sui materiali e ha sviluppato un sistema di rivestimento che utilizza mattoni di scarto geometricamente irregolari, chiamato Castaway. Il nome del sistema si riferisce alla quantità di mattoni inutilizzati e rappresenta più di 3,75 trilioni di BTU di energia incorporata in un’ampia gamma di profili, colori e tipologie di mattoni. Castaway utilizza la visione artificiale e l’automazione per scannerizzare e identificare i mattoni di scarto e produrre ciò che KVA Matx definisce un “alfabeto di mattoni”. Le unità composte da più blocchi vengono raggruppate e assemblate, formando pareti con varie profondità e consistenze. KVA Matx, insieme a una fabbrica di mattoni locale, sta progettando un padiglione basato sull’assemblaggio sperimentale di mattoni di scarto riciclati.

ScrapCrete è un progetto concettuale sviluppato da Certain Measures il quale, puntando a un mondo a rifiuti zero, sfrutta la nuova visione artificiale per individuare e selezionare elementi costruttivi a partire dai flussi di rifiuti. Questo strumento di progettazione analizza le scorte dei materiali non utilizzati come gli scarti del legno. L’algoritmo di ScrapCrete processa le dimensioni degli elementi disponibili inventando nuovi disegni e geometrie di facciate in base a una serie di dati su forme disponibili. I primi test con l’algoritmo prevedono la disposizione di pannelli di dimensioni irregolari in modo da produrre geometrie curve e finestre sporgenti. Come affermano i progettisti, ScrapCrete «utilizza grandi quantità di dati per gestire grandi quantità di rifiuti».

Mentre usciamo dai problemi edilizi post-pandemici, vediamo delinearsi una “nuova normalità”. Le interruzioni dovute alla pandemia da Covid-19 e le conseguenti problematiche nella filiera hanno evidenziato quanto sia globalizzata l’industria delle costruzioni, con parti prodotte all’estero sulla base di presupposti di una logistica fluida e di una libera circolazione delle merci. Una maggiore attenzione ai processi di approvvigionamento significa che i materiali da costruzione dovranno fornire una documentazione più dettagliata riguardo le materie prime all’origine, alle loro modalità di produzione e alla loro provenienza prima dell’arrivo in cantiere. La ricerca di fonti alternative dei materiali, sia dal riuso sia da flussi di materiali non tradizionali, continuerà a essere fonte di ispirazione per i progettisti. In conclusione, come possiamo ripensare il ruolo della progettazione e della costruzione per risolvere questi cambiamenti comportamentali in materia di appalti, prestazioni, rischi, riutilizzo, energia incorporata e forza lavoro con cui realizziamo i nostri edifici? Cosa può fare effettivamente l’architettura in un’epoca caratterizzata da piani di approvvigionamento globale e da richieste di edifici privi di prodotti edilizi tossici e realizzati secondo pratiche di lavoro corrette? In che modo l’architettura potrebbe recuperare parte del suo potere d’azione perso e riconnettere i processi della progettazione, della scelta corretta dei materiali e della realizzazione architettonica? Con immaginazione costruttiva mi riferisco alla progettazione che incorpora ragionamenti sui materiali e sulla costruzione; è un modo di impostare l’idea progettuale attraverso i parametri dell’implementazione e dell’esecuzione. Un modo efficace per iniziare a riappropriarsi del potere d’azione è quello di comprendere l’importanza delle interrelazioni e delle interdipendenze tra questi processi, collegandoli ai procedimenti attraverso i quali l’architettura viene concepita, organizzata, data in appalto e costruita.