Pubblicato il 4 marzo 2014

CONVERSAZIONE CON MAURIZIO MILAN - L'innovazione tecnologica in edilizia

Modulo: Si dice, che nella tecnologia edilizia si riscontri un livello di innovazione minore rispetto ad altri comparti industriali. Non è così. Quali sono gli aspetti o le tecnologie che, per la tua esperienza, hanno dato, nel contesto generale (italiano e non), risultati di maggior profilo?

Maurizio Milan: Partiamo dalla premessa che l’attualizzazione degli Eurocodici ha indicato delle linee progettuali che impongono metodo e rigore per gli aspetti della sicurezza e della funzionalità dell’edificio. Si lavora, dunque, più di quanto non fosse qualche decennio orsono, in un ambiente con riferimenti e modalità più definite. In questo contesto, la sperimentazione e l’innovazione esistono tanto quanto negli altri settori, la differenza è legata al fatto che quasi tutto quello che si pensa e si sviluppa è “custom”, non c’è il criterio e, in realtà, neppure l’obiettivo della serialità.
E’ la serialità che permette ricerca e investimenti, e quindi innovazione, verso un mercato più ampio
E’ evidente allora che diventa più difficile individuare l’innovazione e renderla ripetibile. La sistemizzazione di alcuni processi costruttivi individuata per opere significative trova difficilmente una dimensione di quotidiano e diffuso nell’edilizia corrente.
Per meglio spiegare, non si possono ricreare i numeri dell’IT che sviluppa prodotti innovativi e li replica in ambiti geografici e dimensioni impensabili per l’edilizia.
Però, un esempio tra tutti, la tecnologia del pompaggio del cls in quota ( oggi si va anche sui 500/600 metri) che ha consentito un diverso modo di concepire gli edifici, aprendo la via ad altezze precedentemente considerate come straordinarie è stato adottato ed è prassi corrente … ancorchè per un ridotto numero di esperienze ancora e comunque fuori dallo standard.
Stiamo cominciando a conoscere ora una serie di potenzialità di tecnologie, sistemi e materiali che potremo trasferire all’ambito del costruire. Dovremmo mutuare di più dal settore dell’aeronautica – dove le innovazioni sono state sperimentate ai massimi livelli – e con la quale l’edilizia, tutto considerato, condivide una serie di esigenze e “affinità” di intenti prestazionali: isolamento termico, uso di elementi performanti di connessioni, utilizzo estremo del metallo, dei materiali superleggeri e iperprestazionali (vernici, aerogel).
E poi è importante non dimenticare, travolti dalla spinta alla conoscenza e all’uso di elementi non consueti, che in edilizia innovazione significa anche utilizzare in modo diverso, ottimizzato, “stressato”, materiali che appartengono alla tradizione. Un esempio per tutti La Chiesa di Padre Pio a San Giovanni Rotondo, in cui è stata utilizzata la pietra naturale con modalità progettuali ed esecutive assolutamente straordinarie.
La ricerca nasce dalle esigenze che si generano da nuovi applicazioni: ad esempio il progetto del generatore eolico sviluppato insieme a Renzo Piano per conto della Energy Green Power ha permesso di affinare un sistema, ancora in fase di test, che potrà essere applicato non solo a tutto il comparto – crescente – dell’eolico, ma anche agli studi sviluppati per gli edifici alti.
Oggi in edilizia ad esempio, non si usa più il tunnel del vento per testare e verificare le soluzioni: le necessarie riduzioni di scala e l’uso di algoritmi di ridefinizione per la simulazione delle condizioni ambientali e della variabile tempo, ha sempre creato delle disomogeneità nell’input delle informazioni ed evidentemente nell’output dei risultati. Una grandissima innovazione per il mondo delle costruzioni è la possibilità di utilizzare software di simulazione fluidodinamica, noti come CFD. Il comportamento dinamico degli edifici alti e snelli viene verificato con ridotti o nulli margini di errore. E vengono comunque applicati dei coefficienti di sicurezza (si definiscono fattori di confidenza dati dagli elementi di benchmark del software utilizzato ). Vengono elaborate valutazioni anche sulle potenziali regressioni che si possono verificare a livello di materiali, connessioni e altri elementi, e con applicazione statistica si desume il coefficiente di sicurezza definitivo.
L’utilizzo di software CFD, come dicevo, ha consentito di mettere a punto il generatore eolico che avevo citato poc’anzi, mutuando anche parecchie conoscenze dall’ingegneria aerospaziale.


Modulo: E’ molto alto il tasso di innovazione progettuale in questo oggetto? Che è un progetto di Renzo Piano

Maurizio Milan: Si tratta di un oggetto a bassissimo impatto ambientale e sensibile ai venti a bassa quota . L’asse della turbina è orizzontale e l’altezza della torre è di circa 20 metri, mentre il diametro delle pale non supera i 16 metri. Il diametro della torre è di 35 cm, grazie all’impiego di un sistema a stralli pretesi. La potenza è di circa 55 KW. Tutti i componenti strutturali e meccanici, pale e navicella, sono stati semplificati e resi leggerissimi. Si è pensato di sfruttare il vento tangente, le correnti che si infilano nelle valli e tra i pendii, nascondendo il generatore, senza insediarlo sulle grandi superfici libere. La generazione di energia elettrice è continuata, sfrutta anche le brezze, quei venti dell’ordine di 2m/sec. E’ stata preferita una soluzione bipala, rispetto al tripala, per ridurre di un terzo la sua visibilità e per avere, nei casi di totale assenza di vento, una sottile linea verticale data dalla torre e dalle due pale verticali allineate a bandiera. La struttura, leggera e trasparente, è costruita con parti in acciaio e altre in carbonio e policarbonato. E’ stato attuato un sistema di controllo attivo dell’angolo di incidenza delle pale, la connessione delle pale di derivazione aeronautica, il doppio generatore in linea per la produzione della potenza di targa con ingombri frontali ridotti e il rotore di coda che a sua volta produce energia elettrica. La forma aerodinamica delle pale, il loro peso estremamente ridotto e il sistema di controllo attivo del passo consentono di avviare la macchina a velocità del vento molto basse, limitando così i periodi di inattività a aumentando la resa energetica annuale. Anche sotto il profilo acustico, la sagoma allungata e affusolata delle pale riduce l’intensità del rumore generato dall’impatto con il vento e dal vento “di riverbero”.
E’ evidente come la fluidodinamica sia una componente essenziale di questo progetto


Modulo: Altri esempi significativi?  E quando non esistevano i CFD?

Maurizio Milan: In altri contesti si è rivelata l’importanza dell’uso dei software di fluidodinamica: ad esempio nel caso del “Vulcano Buono” di Nola, vicino a Napoli, un complesso multifunzionale, armonicamente integrato alla morfologia del territorio, progettato da Renzo Piano. Si valutò subito un problema di effetto di depressione interno, causato dai venti, per cui era difficile individuare un campo di convergenza che ne consentisse la mitigazione.
Per i software di simulazione, spesso vengono rilasciate delle licenze a termine e si tratta sempre e comunque di oggetti complessi da utilizzare.
Un problema che avrebbe potuto essere risolto dai software di simulazione (se all’epoca fossero esistiti) fu quello dell’effetto Venturi dello Stadio di Bari (anche questo progetto firmato da Renzo Piano). La simulazione venne sviluppata nel tunnel del vento in un laboratorio inglese. La copertura d’acciaio, se fosse stata progettata seguendo le norme italiane – all’epoca (anni Ottanta) meno rigorose e lontane dall’attuale adeguamento europeo – sarebbe collassata. 
Chiaramente non si tratta di controlli suggeriti dal “senno del poi”, ma di una sorta di check list da verificare in fase progettuale. Lo stadio di Bari venne riprodotto nel tunnel del vento, con un sistema in grado di verificare 2500 punti di prelievo della pressione (la pressione è un carico) con frequenze pre-calcolate. Verificato l’effetto Venturi (per estremizzare, la palla, nel corso della partita, si sarebbe spostata, al di fuori dal controllo dei giocatori) sia pure non con la precisione che sarebbe stata deducibile utilizzando software di simulazione, furono apportate le necessarie modifiche al progetto.

Progettista: MILAN INGEGNERIA