L’ARCHITETTURA CINETICA, CHE TRASFORMA EDIFICI STATICI IN STRUTTURE VIVENTI E MUTEVOLI, HA RIVOLUZIONATO IL MODO IN CUI SONO CONCEPITI GLI EDIFICI E GLI SPAZI ABITATIVI. ESPLORIAMO INSIEME LE SUE ORIGINI E L’EVOLUZIONE
Perché “architettura cinetica”
Il termine “architettura cinetica” deriva dal greco “kinētikos”, che significa “relativo al movimento”. Questo concetto si applica alla progettazione di edifici e strutture dotati di elementi capaci di trasformarsi e adattarsi dinamicamente a stimoli variabili, come le condizioni ambientali e le necessità funzionali.
Un aspetto chiave è l’interattività, che permette agli utenti di modificare direttamente l’aspetto e le caratteristiche funzionali degli spazi costruiti. Questa possibilità di personalizzazione arricchisce l’esperienza degli utenti e aumenta la flessibilità degli ambienti.
Inoltre, promuove la sostenibilità. Il movimento incorporato nelle strutture può migliorare l’efficienza energetica, ad esempio attraverso la regolazione automatica della luce naturale e della ventilazione. Questo approccio non solo riduce il consumo energetico, ma ottimizza anche le condizioni ambientali interne, contribuendo a edifici più eco-compatibili. Ma quando è nato questo concept?
Nascita ed evoluzione del concept
Il concetto di architettura cinetica, cioè edifici che modificano la loro struttura in risposta a fattori dinamici, non è del tutto nuovo. Questa idea ha radici storiche che risalgono al Medioevo. Basti pensare al ponte levatoio, che poteva essere sollevato o abbassato per controllare l’accesso alle fortezze.
All’inizio del XX secolo, questo stile iniziò a suscitare interesse tra gli architetti, anche se molte delle prime esplorazioni rimasero solo progettuali. Tra i pionieri in questo campo, Yakov Chernikhov e Thomas Gaynor.
Chernikhov, architetto e designer russo noto per le sue “Architectural Fantasies”, una serie di disegni e progetti visionari pubblicati negli anni ’20, esplorò concetti avanguardistici, immaginando strutture futuristiche e dinamiche che sfidavano le convenzioni architettoniche dell’epoca.
I suoi lavori, pur essendo altamente innovativi e influenti, rimasero prevalentemente teorici e non furono mai realizzati a causa delle limitazioni tecnologiche e delle condizioni socio-politiche del suo tempo.
Thomas Gaynor, architetto e ingegnere americano divenne famoso soprattutto per il progetto del Rotary Building, concepito nel 1908. Nello specifico, parliamo di un edificio che avrebbe dovuto ruotare lentamente attorno al proprio asse, permettendo agli occupanti di godere di panorami in continuo cambiamento.
Nonostante l’originalità e il potenziale innovativo della costruzione, il progetto non fu mai realizzato. Tra gli ostacoli, le tecniche legate alla costruzione di una struttura di questo tipo e le limitate risorse disponibili all’epoca per la sua realizzazione.
Inoltre, il concetto di un edificio rotante era estremamente complesso e costoso. Negli anni successivi, architetti come Yona Friedman, Cedric Price e Peter Cooke contribuirono allo sviluppo teorico dell’architettura cinetica.
Un libro cult
Nel 1970, l’architetto americano William Zuk pubblicò il libro “Kinetic Architecture”, che rappresenta una pietra miliare nell’introduzione formale del concetto.
Il suo lavoro stimolò ulteriormente l’interesse per l’architettura cinetica, soprattutto grazie ai progressi in due aree chiave: l’informatica e le tecnologie di costruzione.
Con l’avanzamento dell’informatica, gli architetti iniziarono infatti ad avere a disposizione strumenti di modellazione e simulazione più sofisticati, che permettevano di progettare e visualizzare strutture mobili e adattive con maggiore precisione.
Risultato? Le nuove tecniche di costruzione, inclusi materiali più versatili e meccanismi avanzati, permisero di realizzare progetti che in passato sarebbero stati troppo complessi o costosi da realizzare.
Tre categorie principali di architettura cinetica
L’architettura cinetica si suddivide in tre categorie principali: sistemi di struttura, interni e facciate cinetiche. Ognuna di queste, offre modi unici per integrare il movimento e la dinamicità nello spazio architettonico.
Sistemi di struttura cinetica: sono progettati per permettere ai componenti strutturali di muoversi e adattarsi in risposta a forze esterne o cambiamenti ambientali. Un esempio è il ponte levatoio. Un altro è l’uso di strutture a tende o membrane che possono essere estese o ritirate per adattarsi alle condizioni climatiche o alle esigenze di spazio.
Interni cinetici: riguardano l’integrazione del movimento all’interno degli spazi abitabili. Ad esempio, pareti mobili o modulari possono essere riposizionate per modificare la configurazione di un ambiente, creando spazi flessibili che possono cambiare a seconda delle necessità. Gli arredi e le installazioni che si trasformano per rispondere all’uso o alle preferenze degli utenti rientrano anche in questa categoria, permettendo agli interni di adattarsi continuamente.
Facciate cinetiche: sono progettate per cambiare in risposta a fattori esterni come la luce solare, il vento o la temperatura. Un esempio è dato dalla schermatura solare composta da pannelli che ruotano o si spostano per ottimizzare l’illuminazione naturale e migliorare l’efficienza energetica dell’edificio. Altri, includono facciate che possono aprirsi o chiudersi per regolare la ventilazione o per creare effetti visivi dinamici.
Controllo degli elementi cinetici
Per assicurare il corretto funzionamento degli elementi cinetici in un edificio, è essenziale impiegare meccanismi di regolazione adeguati. Questi possono essere suddivisi in diverse categorie, ciascuna con le proprie peculiarità.
Il primo tipo è il controllo interno, che non prevede interventi diretti o componenti meccanici aggiuntivi. Qui, i cambiamenti avvengono autonomamente in risposta alle condizioni ambientali, senza la necessità di elementi esterni.
Un’altra categoria è il controllo diretto, che si attiva mediante stimoli esterni come la luce solare. Un esempio di questo approccio sono le tende retrattili, che regolano automaticamente la luminosità all’interno degli spazi.
Il controllo indiretto impiega invece feedback da sensori per guidare il movimento degli elementi cinetici. Questo tipo di regolazione può essere ulteriormente suddiviso in due categorie: il controllo indiretto reattivo, che utilizza sensori per rispondere a cambiamenti immediati e il controllo indiretto reattivo onnipresente, che si avvale di sensori predittivi e algoritmi sofisticati per prevedere e regolare le modifiche necessarie.
Infine, il controllo indiretto euristico e reattivo rappresenta la forma più avanzata. Questo tipo di sistema sfrutta algoritmi con capacità di apprendimento (come l’intelligenza artificiale) per ottimizzare le regolazioni nel tempo . Un esempio di questo meccanismo sofisticato è il lucernario retrattile moderato, in cui più “finestre tetto” collaborano per adattarsi efficacemente alle variazioni ambientali.
Passiamo adesso a qualche progetto che si è concretizzato.
Esempi di architettura cinetica: Villa Girasole
Villa Girasole, progettata dall’ingegnere della Marina Angelo Invernizzi e completata nel 1935, a Marcellise, in provincia di Verona, è un’abitazione rotante progettata per seguire il movimento del sole durante il giorno, massimizzando così l’illuminazione naturale e il calore interno.
Situata su una base circolare con un diametro di 44 metri, rappresenta un notevole esempio di architettura funzionalista e futurista, che combina innovazione tecnica e design avanzato.
L’Institut du Monde Arabe a Parigi
Gli anni ’80 videro un importante avanzamento con la realizzazione dell’Institut du Monde Arabe a Parigi. Questo edificio iconico è dotato di una facciata cinetica avvolta da 240 aperture fotosensibili che si aprono e chiudono automaticamente per far entrare la luce attraverso motivi islamici chiamati Mashrabiya.
La facciata non solo migliora l’efficienza energetica dell’edificio, ma rappresenta anche una manifestazione tangibile delle potenzialità offerte dall’architettura cinetica.
La Sharifi-ha House
La Sharifi-ha House di Teheran (Iran) progettata da Next Office–Alireza Taghaboni, rappresenta un esempio moderno e innovativo di architettura cinetica. Questa casa dispone di stanze rotanti che possono essere orientate in base alle stagioni e alle esigenze dei residenti, offrendo un livello di adattabilità e personalizzazione senza precedenti.
Il garage dell’aeroporto di Brisbane
Situato nella città di Brisbane, la capitale dello Stato del Queensland, in Australia, l’aeroporto di Brisbane è uno dei principali hub di trasporto del Paese. Il suo garage è caratterizzato da una facciata innovativa composta da 250mila pannelli di alluminio progettati per muoversi in risposta al vento, così da creare un effetto dinamico che simula l’aspetto delle onde. Oltre a conferire alla facciata un aspetto visivamente affascinante, il movimento ha anche una funzione pratica: regola l’ingresso della luce solare all’interno dell’edificio, migliorando l’illuminazione naturale e contribuendo all’efficienza energetica.
Il Bund Finance Center
Il Bund Finance Center a Shanghai è un altro esempio di architettura cinetica con la sua tenda mobile composta da 675 componenti in lega di magnesio chiamati “nappe”. Questi componenti si muovono individualmente per creare effetti visivi e livelli di opacità variabili, rivelando il balcone sottostante.
Il Milwaukee Art Museum
Il Milwaukee Art Museum, nello stato del Wisconsin, (Stati Uniti), progettato da Santiago Calatrava, è un altro esempio iconico di architettura cinetica. Il suo “brise soleil” mobile (frangisole) è composto da 72 alette di acciaio che si aprono e si chiudono in base all’ora del giorno.
Questo sistema non solo protegge l’interno dal sole diretto ma crea anche un affascinante spettacolo visivo, trasformando l’edificio in una struttura vivente che interagisce con l’ambiente circostante.
La Torre Al Bahar
La Torre Al Bahar ad Abu Dhabi negli Emirati Arabi, utilizza una facciata cinetica per rispondere al movimento del sole. Questa è composta da pannelli in fibra di vetro a forma di stella che si aprono e chiudono automaticamente per proteggere gli occupanti dal calore eccessivo e dalla luce solare diretta. Il sistema consente di ridurre il consumo energetico per il raffreddamento e di migliorare il comfort degli occupanti.
