ETH, Arch_Tec_Lab, Zurich

“Non cambierai mai le cose combattendo la realtà esistente. Per cambiare qualcosa, costruisci un modello nuovo che renda la realtà obsoleta”. Con queste parole Richard Buckminster Fuller nella prima metà del secolo scorso motivava la sfida alla ricerca di nuove frontiere dell’innovazione per risolvere le questioni sociali, culturali e tecnologiche caratteristiche di una società moderna in forte crescita. Ed è proprio questo pensiero non convenzionale che ha animato i ricercatori dell’ETH di Zurigo, da diversi anni interessati allo sviluppo della fabbricazione digitale in campo edile, verso un approccio pionieristico sfociato nella recente costruzione dell’Arch_Tec_Lab, il nuovo edificio dell’Istituto di Tecnologie dell’Architettura (ITA) del Dipartimento di Architettura all’interno del campus Hönggerberg. In questo progetto, destinato a diventare una pietra miliare per la fabbricazione digitale in architettura, l’integrazione di metodi di produzione robotica, all’avanguardia con le più avanzate tecniche di progettazione computazionale, hanno aperto la porta a nuove opportunità per accelerare i processi di costruzione, contribuendo a risolvere problemi complessi riorganizzandoli sulla base di innovativi modelli strutturali e nuovi linguaggi architettonici. La progettazione e il processo di costruzione sono stati sviluppati contemporaneamente fin dalle prime fasi, tramite una collaborazione multidisciplinare tra le squadre di progettazione che, grazie all’utilizzo di strumenti di fabbricazione digitale, sono state capaci di dare origine a una struttura di elevata complessità geometrica, liberata dai canonici vincoli di standardizzazione e ripetizione. L’Arch_Tec_Lab è strutturato su tre piani fuori terra e serve simultaneamente sia come edificio per uffici, con il primo piano a doppia altezza e il secondo piano distribuito sul perimetro, sia come laboratorio al piano terra, destinato a ospitare il National Centre of Competence for Research (NCCR) in Digital Fabrication dove l’ETH ha il ruolo di università leader, rinforzando la già efficace cooperazione tra l’istituto elvetico e l’industria. L’edificio pone le sue basi su un parcheggio interrato esistente, al ne di impattare il meno possibile sul suolo naturale, mantenendo gli spazi verdi attorno al campus.
La forma regolare del perimetro è pertanto dettata dalla struttura esistente, la quale si contrappone, con un dualismo marcato, alla forma ondulata a doppia curvatura della copertura, elemento caratterizzante dell’edificio, interamente generata tramite progettazione parametrica.

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La struttura portante e i principali elementi tecnici sono volutamente lasciati a vista, al ne di garantire una facile lettura tecnologica dell’edificio senza creare vincoli ma, al contrario, sfruttandone le potenzialità come elementi di generazione spaziale. Il relazionarsi con strutture esistenti ha comportato la necessità di ridurre al minimo i carichi permanenti. Per questo motivo, è stata studiata una tecnologia costruttiva leggera capace di garantire una densità media dell’edificio di 240 kg/m³, quasi la metà rispetto a un edificio standard. Tra i materiali costruttivi tradizionali, il legno vanta un ottimo rapporto rigidità massa, rendendolo uno dei materiali più adatti per questo genere di installazioni assieme all’acciaio. Di conseguenza, il legno è stato utilizzato per la struttura della copertura, supportato da uno scheletro principale di acciaio formato da 12 colonne binate privo di pareti divisorie, collegate tra loro da travi Vierendeel. L’obiettivo principale del progetto è quello di utilizzare elementi semplici che possono essere prodotti e assemblati rapidamente con minimo sforzo all’interno di un processo sequenziale completamente automatizzato, basato su tecniche robotizzate che permettono di generare forme complesse con elementi standard. Questo modello di generazione tridimensionale ha richiesto lo sviluppo di un software personalizzato specifico e un’automazione computazionale con algoritmi personalizzati per la gestione di dati complessi e dei dettagli delle connessioni. Uno sforzo considerevole è stato fatto per ridurre il consumo di energia primaria, grazie all’adozione di tecnologie climatiche a “zero emissioni”, derivanti da ricerche condotte negli ultimi anni all’interno dell’ETH, che hanno portato a uno sfruttamento del 30% in più degli spazi di lavoro grazie all’ottimizzazione dei volumi tecnici per la distribuzione impiantistica.